Grundlagen der automatischen Spracherkennung - Kapitel 2

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Questions and Answers

Welche der folgenden Aussagen über die Anordnung der Resonanzfrequenzen entlang der Cochlea ist korrekt?

  • Die höchsten Frequenzen werden am ovalen Fenster wahrgenommen.
  • Die Resonanzfrequenzen sind gleichmäßig entlang der Cochlea verteilt.
  • Die höchsten Frequenzen werden am runden Fenster wahrgenommen.
  • Die niedrigsten Frequenzen werden am Helicotrema wahrgenommen. (correct)

Welche der folgenden Aussagen über den Frequenzbereich der westlichen Musik ist korrekt?

  • Die Frequenzen in der westlichen Musik sind logarithmisch verteilt, wobei jede Oktave den gleichen Frequenzabstand hat. (correct)
  • Die Frequenzen in der westlichen Musik sind exponentiell verteilt.
  • Die Frequenzen in der westlichen Musik sind logarithmisch verteilt, wobei jede Oktave eine andere Frequenzspanne hat.
  • Die Frequenzen in der westlichen Musik sind linear verteilt.

Welche der folgenden Aussagen über den Zusammenhang zwischen Frequenz und Oktave in der westlichen Musik ist korrekt?

  • Eine Oktave entspricht einer Halbierung der Frequenz.
  • Eine Oktave entspricht einer Vervierfachung der Frequenz.
  • Eine Oktave entspricht einer Verdreifachung der Frequenz.
  • Eine Oktave entspricht einer Verdopplung der Frequenz. (correct)

Welche der folgenden Aussagen beschreibt den Zusammenhang zwischen dem logarithmischen Charakter der Frequenzwahrnehmung und der logarithmischen Einteilung der Frequenzen in der westlichen Musik?

<p>Die logarithmische Einteilung der Frequenzen in der westlichen Musik spiegelt die logarithmische Frequenzwahrnehmung des Menschen wider. (A)</p> Signup and view all the answers

Welche Aussage zur Impedanzanpassung im Mittelohr ist falsch?

<p>Die Fläche des Trommelfells ist größer als die des ovalen Fensters, was zu einer Druckverstärkung führt. (D)</p> Signup and view all the answers

Welche Struktur im Mittelohr ist NICHT direkt an der Impedanzanpassung beteiligt?

<p>Eustachische Röhre (A)</p> Signup and view all the answers

Welche Aussage über den Zusammenhang zwischen der Basilarmembran und der Resonanzfrequenz ist korrekt?

<p>Je steifer die Basilarmembran, desto höher ist die Resonanzfrequenz. (C)</p> Signup and view all the answers

Was ist die primäre Funktion der Gehörknöchelchen im Mittelohr?

<p>Die Anpassung der Schallwellen an die Impedanz des Innenohrs. (D)</p> Signup and view all the answers

Welches der folgenden Probleme ist NICHT eine Herausforderung für die automatische Spracherkennung?

<p>Die begrenzte Bandbreite des menschlichen Gehörs (A)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen über den Schalldruckpegel ist korrekt?

<p>Ein Schalldruckpegel von 0 dB SPL entspricht einem Schalldruck von 20 µPa. (A)</p> Signup and view all the answers

Welche Bedeutung hat die Resonanzfrequenz des Gehörgangs?

<p>Sie betont den relevanten Frequenzbereich für Sprache und macht diese verständlicher. (A)</p> Signup and view all the answers

Welche Struktur im Ohr beeinflusst die Richtung und die Zusammensetzung von Schallwellen?

<p>Ohrmuschel (C)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen über die Refraktärzeit der Nervenzellen ist korrekt?

<p>Die Refraktärzeit begrenzt die maximale Frequenz, die durch synchrones Feuern encodiert werden kann. (B), Die Refraktärzeit ist die Zeit, die eine Nervenzelle benötigt, um wieder auf ein neues Signal zu reagieren. (C)</p> Signup and view all the answers

Welche Aussage über das ovale Fenster im Mittelohr trifft zu?

<p>Es trennt das Mittelohr vom Innenohr. (C)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen über das Außenohr ist korrekt?

<p>Das Außenohr verstärkt und filtert Schallwellen richtungsabhängig. (C)</p> Signup and view all the answers

Welcher der folgenden Werte entspricht dem Standardatmosphärendruck?

<p>105 hPa (A)</p> Signup and view all the answers

Welche Funktion hat die Eustachische Röhre?

<p>Sie reguliert den Druck in der Paukenhöhle. (B)</p> Signup and view all the answers

Welches ist der hörbare Frequenzbereich für Menschen?

<p>20 - 16.000 Hz (A)</p> Signup and view all the answers

Welche Aussage über die Impedanzanpassung des Mittelohrs ist richtig?

<p>Sie ermöglicht die Übertragung von Schallwellen von einem Medium mit hoher Impedanz in ein Medium mit niedriger Impedanz. (D)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen über den Hörvorgang ist RICHTIG?

<p>Im Innenohr werden Schallwellen in Nervenimpulse umgewandelt. (C)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen über das Gehör ist falsch?

<p>Je höher der Schalldruckpegel, desto leiser ist der Schall. (D)</p> Signup and view all the answers

Welche Aussage über die inneren Haarzellen in der Cochlea ist falsch?

<p>Ihre Feuerrate ist bei Frequenzen über 500 Hz linear abhängig von der Signalamplitude. (C)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen über die Phasenkopplung von Neuronen in der Cochlea ist richtig?

<p>Phasenkopplung tritt nur bei Frequenzen zwischen 500 Hz und 6.000 Hz auf. (A)</p> Signup and view all the answers

Welches der folgenden Phänomene ist mit der Phasenkopplung von Neuronen in der Cochlea am engsten verbunden?

<p>Die Wahrnehmung von Tonhöhe. (B)</p> Signup and view all the answers

Welche Funktion haben die äußeren Haarzellen in der Cochlea?

<p>Sie verstärken die Wanderwelle lokal. (B)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen über die Cochlea ist falsch?

<p>Sie besteht aus drei Kammern. (D)</p> Signup and view all the answers

Warum ist die Phasenkopplung von Neuronen bei hohen Frequenzen weniger ausgeprägt als bei niedrigen Frequenzen?

<p>Weil die Basilarmembran bei hohen Frequenzen zu schnell schwingt. (A)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen über das Corti-Organ ist richtig?

<p>Es ist der Ort, an dem die Schallwellen in Nervenimpulse umgewandelt werden. (B)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen über die Rolle der äußeren Haarzellen bei der Verbesserung der Frequenzauflösung ist richtig?

<p>Äußere Haarzellen verstärken die Wanderwelle lokal, wodurch die Frequenzauflösung verbessert wird. (C)</p> Signup and view all the answers

Welche Formel stellt die korrekte Beziehung zwischen der Frequenz f in Hz und dem Wert m in Mel auf der Mel-Skala dar?

<p>$m = 2595 \cdot \log_{10} (1 + \frac{f}{700})$ (B)</p> Signup and view all the answers

Welches psychophysische Phänomen wird durch die Bark-Skala beschrieben?

<p>Die Integration von Tönen innerhalb einer bestimmten Frequenzbandbreite. (B)</p> Signup and view all the answers

Welche Aussage zur Bark-Skala ist korrekt?

<p>Die Bark-Skala ist logarithmisch, während die Mel-Skala linear ist. (B)</p> Signup and view all the answers

Welcher Faktor wird bei der Untersuchung der Lautheitsempfindung von Rauschen in Abhängigkeit von der Bandbreite konstant gehalten?

<p>Der Schalldruckpegel des Rauschens (B)</p> Signup and view all the answers

Welches psychophysikalische Prinzip erklärt die unterschiedliche Lautheitsempfindung von Rauschen mit unterschiedlicher Bandbreite?

<p>Die Bark-Skala (C)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen über die Darstellung der Frequenzen in der Mel-Skala ist falsch?

<p>Die Mel-Skala ist linear von 0 bis 1000 Mel und logarithmisch von 1000 bis 4000 Mel. (B)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen ist korrekt? Die Bark-Skala ist...

<p>...eine logarithmische Darstellung der Frequenzwahrnehmung, die kritische Bänder definiert. (A)</p> Signup and view all the answers

Die Formel mp = Σ Hp (f ) · |X (f )| beschreibt...

<p>...die Berechnung des p-ten Mel-Filterbankkoeffizienten. (D)</p> Signup and view all the answers

Welches der folgenden Argumente unterstützt am besten die Verwendung der Mel-Skala anstelle der Bark-Skala für die Nachbildung der menschlichen Wahrnehmung?

<p>Die Mel-Skala ist besser geeignet, um die Wahrnehmung von Tonhöhe zu modellieren, während die Bark-Skala besser geeignet ist, um die Wahrnehmung von Lautstärke zu modellieren. (A)</p> Signup and view all the answers

Warum ist es für die Nachbildung der menschlichen Wahrnehmung wichtig, Signale innerhalb kritischer Bänder zu summieren?

<p>Um die unterschiedliche Empfindlichkeit des Gehörs für verschiedene Frequenzen zu berücksichtigen. (B)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen über die Anzahl der kritischen Bänder in der Bark-Skala ist falsch?

<p>Die Anzahl der kritischen Bänder nimmt logarithmisch mit steigender Frequenz zu. (A)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen beschreibt den Zusammenhang zwischen der Mel-Skala und der Bark-Skala am besten?

<p>Die Mel-Skala und die Bark-Skala beschreiben unterschiedliche Aspekte der Frequenzwahrnehmung. (A)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen über die Entwicklung des Hörorgans zur Bewältigung von Herausforderungen ist falsch?

<p>Der Aufbau des Außenohrs optimiert die Schalltransmissionsraten durch die Formulierung von Schallwellen und die Konzentration von Geräuschen (C)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen beschreibt am besten die Herausforderungen, die das Gehör beim Umgang mit Schallwellen bewältigen muss?

<p>Alle oben genannten Aussagen (B)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen stellt die korrekte Reihenfolge der Strukturen im Ohr, durch die Schallwellen bei der Weiterleitung zum Gehirn wandern, dar?

<p>Außenohr, Gehörgang, Trommelfell, Mittelohr, Innenohr (D)</p> Signup and view all the answers

Welches dieser Phänomene ist direkt NICHT an der Impedanzanpassung des Mittelohrs beteiligt?

<p>Die Cochlea ist mit Flüssigkeit gefüllt, die die Schallübertragung behindert (B)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen beschreibt am besten die Funktion des Innenohrs im Hörprozess?

<p>Das Innenohr wandelt Schallwellen in elektrische Signale um, die dann an das Gehirn weitergeleitet werden (A)</p> Signup and view all the answers

Welche Aussage über die Beziehung zwischen den Gehörknöchelchen und dem Schall beschreibt die Funktion des Systems am besten?

<p>Die Gehörknöchelchen verstärken die Schwingungen, die vom Trommelfell zum Innenohr gelangen, wodurch die Schallenergie effektiv übertragen wird. (D)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen ist falsch, wenn es um die Funktion der Gehörknöchelchen geht?

<p>Die Gehörknöchelchen dienen hauptsächlich dazu, die Schwingungen vom Trommelfell zum Innenohr zu leiten, haben aber keinen Einfluss auf die Frequenz des Schalls. (D)</p> Signup and view all the answers

Warum ist die Impedanzanpassung durch die Gehörknöchelchen im Mittelohr so wichtig für den Hörprozess?

<p>Sie ermöglicht es, dass ein größerer Teil der Schallenergie vom Trommelfell zum Innenohr übertragen wird. (C)</p> Signup and view all the answers

Welches der folgenden Phänomene wird NICHT durch die Gehörknöchelchen im Mittelohr beeinflusst?

<p>Die Richtung, aus der der Schall kommt. (A)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen ist richtig im Hinblick auf die Anpassung der Impedanz im Mittelohr?

<p>Die Impedanzanpassung erhöht den Schalldruck, der auf das Innenohr wirkt. (D)</p> Signup and view all the answers

Welche Funktion haben die Gehörknöchelchen im Mittelohr?

<p>Sie übertragen Schallvibrationen zur Cochlea. (B)</p> Signup and view all the answers

Was ist die Hauptfunktion der Eustachischen Röhre?

<p>Sie reguliert den Druck im Mittelohr. (D)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Strukturen ist nicht direkt für das Hören verantwortlich?

<p>Gehörmuschel (A)</p> Signup and view all the answers

Welche Struktur des Ohrs ist für die Umwandlung von Schallwellen in Nervenimpulse verantwortlich?

<p>Cochlea (C)</p> Signup and view all the answers

Welche Aussage über das Rundes Fenster ist korrekt?

<p>Es ist ein Membran, das den Druck in der Cochlea reguliert. (A)</p> Signup and view all the answers

Welche Struktur trennt die Scala Media von der Scala Tympani?

<p>Basilarmembran (B)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen über die Scala Vestibuli ist korrekt? (Wählen Sie alle, die zutreffen.)

<p>Die Scala Vestibuli ist mit der Scala Media durch Reissner's Membran getrennt. (B), Die Scala Vestibuli ist mit dem ovalen Fenster verbunden. (D)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Strukturen ist an der Umwandlung von Schallschwingungen in Nervenimpulse beteiligt?

<p>Die Basilarmembran (B)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen über das Helicotrema ist falsch?

<p>Das Helicotrema ist für die Impedanzanpassung des Mittelohrs verantwortlich. (A)</p> Signup and view all the answers

Welche Aussage über die Funktion des runden Fensters in der Cochlea ist korrekt?

<p>Das runde Fenster ermöglicht die Bewegung der Flüssigkeit in der Scala Tympani, die durch Schallschwingungen ausgelöst wird. (B)</p> Signup and view all the answers

Was ist der Hauptzweck der inneren Haarzellen in der Cochlea?

<p>Übertragung von Audiosignalen zum Gehirn (D)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Membranen spielt eine Rolle bei der Trennung des Scala Vestibuli von der Scala Media?

<p>Reissner's Membrane (C)</p> Signup and view all the answers

Wie wird der Cochlear Nerve auch bezeichnet?

<p>Spiralganglion (A)</p> Signup and view all the answers

Wo befinden sich die äußeren Haarzellen innerhalb der Cochlea?

<p>Im Scala Media (A)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Gehör

Das Gehör ist das Sinnesorgan, das Schallwellen wahrnimmt.

Schalldruckpegel (SPL)

Der Schalldruckpegel ist ein Maß für die Lautstärke von Schall, gemessen in Dezibel (dB SPL).

Außenohr

Das Außenohr sammelt und verstärkt Schallwellen und leitet sie in den Hörkanal.

Mittelohr

Das Mittelohr überträgt Schallwellen vom Außenohr zu den Hörknöchelchen im Innenohr.

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Innenohr

Das Innenohr transduziert Schallwellen in Nervenimpulse zur Weiterleitung an das Gehirn.

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Dynamischer Bereich

Der dynamische Bereich des Schalldruckpegels reicht von 0 bis 130 dB SPL.

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Refraktärzeit der Nervenzellen

Die Refraktärzeit beträgt 2 ms, in der Nervenzellen nicht feuern können.

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Breitbandige Signale

Breitbandige Signale decken Frequenzen von 20 Hz bis 16 kHz ab, hörbar für Menschen.

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Cochlea

Teil des Innenohrs, der Schallwellen in Nervenimpulse umwandelt.

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Resonanzfrequenzen

Bestimmte Frequenzen, bei denen die Cochlea optimal reagiert.

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Basilarmembran

Struktur in der Cochlea, die Schallfrequenzen in verschiedenen Bereichen anspricht.

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Kammerton a

Standardfrequenz von 440 Hz, auf die Musikinstrumente gestimmt werden.

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Logarithmische Frequenzwahrnehmung

Wahrnehmung von Frequenzen des menschlichen Gehörs erfolgt annähernd logarithmisch.

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Pinna (Ohrmuschel)

Form beeinflusst Amplitude und Frequenz, hilft bei Schallquellenlokalisierung.

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Gehörgang

Schutzfunktion und resoniert für relevante Frequenzen (2000-4500 Hz).

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Trommelfell

Schützt Mittelohr und überträgt Energie auf Gehörknöchelchen.

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Impedanzanpassung

Notwendig, um Schall von Luft in die dichte Lymphflüssigkeit des Innenohrs zu übertragen.

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Gehörknöchelchen

Malleus, Incus und Stapes - kleinste Knochen im Körper, die Schall verstärken.

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Paukenhöhle

Raum im Mittelohr, ca. 1 cm³, belüftet durch die Eustachische Röhre.

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Druckverstärkung

Durchflächensenkung des Trommelfells auf das ovale Fenster, Druck verstärkt (ca. 22-fach).

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Neuronfeuerung

Die elektrische Aktivität von Neuronen, die durch Reize ausgelöst wird.

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Phase-Locking

Synchronisation der Neuronfeuerung mit der Frequenz eines Schallsignals, beobachtet bis etwa 6000 Hz.

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Innere Haarzellen

Haarzellen in der Cochlea, die für die sensorische Funktion des Gehörs zuständig sind.

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Äußere Haarzellen

Haarzellen in der Cochlea, die die Wanderwelle verstärken und auf Längenänderungen reagieren.

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Frequenzauflösung

Die Fähigkeit, unterschiedliche Frequenzen klar voneinander zu unterscheiden.

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Aktionspotentiale

Kurze elektrische Impulse, die von Neuronen erzeugt werden, um Informationen zu übertragen.

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Signalamplitude

Die Stärke eines akustischen Signals, die die Feuerrate von Neuronen beeinflusst.

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Mel-Skala

Eine psychoakustische Skala zur Darstellung gleich empfundener Intervalle.

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Formel Mel-Skala

m = 2595 log10 (1 + f/700) beschreibt die Umwandlung von Frequenz in Mel.

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Bark-Skala

Eine Skala, die die menschliche Hörwahrnehmung in kritischen Bandbreiten beschreibt.

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kritische Bandbreite

Der Bereich, innerhalb dessen das menschliche Ohr Töne integriert.

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Lautheitsempfindung

Die Wahrnehmung von Lautstärke, beeinflusst durch Frequenz und Bandbreite.

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Psychoakustik

Das Studium der menschlichen Wahrnehmung von Schall und Klang.

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Helicotrema

Der Bereich in der Cochlea, wo die Basilar- und Vestibularmembran sich treffen.

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Kritische Bänder

Frequenzbereiche, innerhalb derer auditive Wahrnehmung erfolgt.

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Psychoakustische Skalen

Messungen, die die menschliche Klangwahrnehmung quantifizieren.

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Äußeres Ohr

Das äußere Ohr sammelt Schallwellen und leitet sie in den Hörkanal.

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Inneres Ohr

Das innere Ohr transduziert Schall in elektrische Signale für das Gehirn.

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Hammer (Malleus)

Der größte der drei Gehörknöchelchen, verbunden mit dem Trommelfell.

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Anvil (Incus)

Der Gehörknöchelchen, der zwischen Hammer und Steigbügel sitzt.

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Stirrup (Stapes)

Der kleinste Gehörknöchelchen, der aussieht wie ein Steigbügel und zum Innenohr führt.

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Ossikel

Die drei Gehörknöchelchen im Mittelohr, die Schall übertragen.

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Rundes Fenster (Round Window)

Eine mit Membran bedeckte Öffnung im Innenohr, die Schallwellen ausgleicht.

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Trommelfell (Eardrum)

Eine dünne Membran, die sich bei Schallwellen bewegt und diese ins Mittelohr überträgt.

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Hörnerv (Auditory Nerve)

Transportiert elektrische Impulse von der Cochlea zum Gehirn zur Schallverarbeitung.

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Cochlea (Cochlea)

Eine schneckenförmige Struktur im Innenohr, die sensorische Rezeptoren für das Hören beherbergt.

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Eustachische Röhre (Eustachian Tube)

Verbindet das Mittelohr mit dem Rachen und hilft, den Druck auszugleichen.

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Oval Window

Öffnung am Anfang der Scala vestibuli der Cochlea.

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Scala Media

Die mittlere Kammer der Cochlea, wichtig für die Hörsinneszellen.

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Reissner's Membrane

Membran, die Scala vestibuli und Scala media trennt.

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Round Window

Öffnung am Ende der Scala tympani, gleicht Schallwellen aus.

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Scala Vestibuli

Der obere Abschnitt der Cochlea, der Schallwellen empfängt.

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Inner Hair Cells

Sinneszellen in der Cochlea, die akustische Signale empfangen und umwandeln.

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Cochlear Nerve (Spiral Ganglion)

Überträgt Audiosignale von den Haarzellen zur Großhirnrinde.

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Study Notes

Grundlagen der automatischen Spracherkennung

  • Thema: Grundlagen der automatischen Spracherkennung, Kapitel 2: Gehör, Psychoakustik
  • Referent: Prof. Dr.-Ing. Dorothea Kolossa
  • Datum: 22. Oktober 2024
  • Veranstaltung: FG Elektronische Systeme der Medizintechnik (mtec)
  • Gliederung:
    • Gehör
    • Psychoakustik

Hören: Große Herausforderungen

  • Problem 1: Breitbandige Signale (20 - 16.000 Hz, Mensch; 20 - 35.000 Hz, Hund; bis über 100 kHz, Delfine)
  • Problem 2: Großer Offset und kleiner Wert des Schalldruckpegels
    • Schalldruckpegel (Lp): 20 * log(P / Pref) (dB SPL)
    • Schalldruck (P); Referenzschalldruck (Pref) = 20 µPa
  • Referenzschalldruck: 2 * 10⁻⁵ N/m²
  • Vergleich: Standardatmosphärendruck ≈ 10⁵ N/m²
  • Problem 3: Hoher dynamischer Bereich des Schalldruckpegels (SPL): 0 - 130 dB SPL (2 * 10⁻⁵ ... 63,2 Pa)
  • Problem 4: Refraktärzeit der Nervenzellen > 2 ms; max. 500 Hz encodierbar via synchrones Feuern mit Maxima

Gehör

  • Aufbau: Außenohr, Mittelohr, Innenohr
  • Aufgaben:
    • Außenohr: Sammelt und verstärkt richtungsabhängig Schallwellen, leitet Schall in Hörkanal. Pinna beeinflusst durch Filterung Richtung und Frequenzzusammensetzung bei Lokalisierung von Schallquellen. Gehörgang: Schutzfunktion, Resonanzfrequenz betont relevanten Frequenzbereich für Sprache (ca. 2000-4500 Hz). Trommelfell schützt Mittelohr und unterstützt Energieübertragung.
    • Mittelohr: Impedanzanpassung und Verstärkung. Paukenhöhle (ca. 1 cm³) belüftet durch Trompetengang (Eustachische Röhre). Gehörknöchelchen (Malleus, Incus, Stapes): Übertragung des Schalls mit Verstärkung durch verkleinerte Fläche (Trommelfell zu ovalem Fenster; Faktor ≈ 17) und Hebelwirkung (Faktor ≈ 1,3).
    • Innenohr: Umwandlung von Schallwellen in Nervenimpulse, Frequenzanalyse durch Tonotopie, Haarzellen (äußere und innere)

Cochlea (Innenohr)

  • Aufbau: spiralförmiger, röhrenförmiger Kanal. Ovales Fenster, Rundes Fenster, Scala vestibuli, Scala Media, Scala tympani, Basilarmembran, Reissnersche Membran, Helicotrema.
  • Funktion: Frequenzanalyse durch Tonotopie (verschiedene Bereiche der Basilarmembran reagieren unterschiedlich empfindlich auf verschiedene Frequenzen). Innere Haarzellen haben die eigentliche sensorische Funktion. Äußere Haarzellen reagieren auf Stimulation, beeinflussen lokal die Wanderwelle, erhöhen die Frequenzauflösung; ca. 3500 innere Haarzellen.
  • Resonanzfrequenzen: Anordnung der Resonanzfrequenzen entlang der Cochlea, z.B. 20 kHz in der Basis, 2 kHz am Apex

Bark- und Mel-Skala

  • Bark-Skala: psychoakustische Skala; ähnliche, aber nicht identische Mel-Skala. Menschliche Wahrnehmung eines Frequenzbereiches durch die kritische Bandbreite. Sie berücksichtigt die komplexen Beziehungen innerhalb der Bandbreiten, wie die kritische Bandbreite oder Maskierung.
  • Mel-Skala: Erste psychoakustische Skala. Intervallgrößen gleicher Empfindung, weitgehend logarithmisch. Berücksichtigung der nicht-linearen Frequenzwahrnehmung des menschlichen Ohres.
  • Maskierung: Berücksichtigung der zeitlichen und dynamischen Frequenzmaskierung beim Umgang mit Frequenzen. Eine Änderung in der Frequenz kann einen oder mehrere benachbarte Frequenzbereiche beeinflussen.

Psychoakustik

  • Vergleich mit der Anordnung der Resonanzfrequenzen entlang der Cochlea: Proportionale Darstellung der Bark- und Mel-Skala, was die logarithmische Wahrnehmung von Frequenzen durch das menschliche Ohr nachvollzieht.
  • Forschungsfragen: Wie optimiert man maschinelle Systeme, um psychoakustische Effekte korrekt zu berücksichtigen?
  • Zusätzliche Informationen: Die Bark-Skala und Mel-Skala werden verwendet, um die psychoakustischen Eigenschaften des menschlichen Gehörs zu modellieren. Die Bark-Skala basiert auf der "kritischen Bandbreite" des Gehörs, während die Mel-Skala auf der subjektiv wahrgenommenen Tonhöhe basiert. Sie werden beide in Spracherkennungssystemen eingesetzt, um die Signale besser zu verstehen und zu verarbeiten, da die Wahrnehmung des menschlichen Ohres nicht linear ist.

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