Entwicklung eines dynamischen Lautheitsmodells mit perzeptiven Gewichten

Die Lautheit als wahrgenommene Intensität des Schalls ist eine wichtige Größe beim Hören. Sie spielt insbesondere bei der Bewertung von Umweltlärm eine fundamentale Rolle. Eine Reihe von Normen beschreibt schon erfolgreich einige Aspekte dieser Wahrnehmungsgröße. Die Normen beziehen sich auf Lautheitsmodelle, die auf Basis von Wahrnehmungsexperimenten mit vergleichsweise einfachen Schallen entwickelt wurden. Jedoch zeigen sich bei einigen komplexen Umweltschallen noch deutliche Unterschiede von Wahrnehmung und Vorhersage, insbesondere bei Schallen mit ausgeprägten zeitlichen Variationen. Dieses könnte daran liegen, dass nicht alle Aspekte der Lautheitswahrnehmung in bisherigen Ansätzen berücksichtigt wurden. So zeigen Grundlagenexperimente, dass Hörer verschiedene zeitliche und spektrale Signalanteile unterschiedlich gewichten. Zum Beispiel ist der Anfang eines Signals wichtiger für die Lautheitsbewertung als spätere Anteile. Ob die Position der Schallquelle in Relation zum Hörer (z.B. oberhalb oder vorne) eine Rolle bei der Lautheitsbewertung spielt, ist noch gänzlich unklar. Das Ziel des Projektes ist zum einen, die genauere empirische Untersuchung der vom Menschen vorgenommen Wichtung einzelner Signalanteile. Zum anderen ist das Ziel die Entwicklung eines neuen Lautheitsmodells auf Basis bestehender und der neu zu erhebenden Daten. Im Gegensatz zu bestehende Lautheitsmodelle enthält das neue Modell spezielle Wichtungen von verschiedenen Signalanteilen bei der Berechnung der Lautheit.

Development of a dynamic loudness model including perceptual weights

Loudness is the perceived intensity of a sound and is an important aspect of hearing. It plays a crucial role when assessing environmental noise. Several standards describe certain aspects of loudness perception. These build on loudness models which are based on hearing experiments with comparatively simple sounds. However, for some environmental sounds, large difference between perception and prediction are observed, especially for sound with strong temporal fluctuations. A reason for this discrepancy may be that not all aspects of loudness perception are included in these approaches. Hearing experiments showed that listeners assign different weights to different portions of the sound. For example, the initial portion of a sound is more important for loudness than later points in time. At present it is unclear if the position of the sound source in space (e.g., in front of the listener or from above) has an impact on loudness. The first aim of the project is to gain a better understanding of how weights are assigned by humans when evaluating the loudness of a sound. The second aim is to develop a new loudness model on the basis of existing data as well as on the data that will be collected in the project. In contrast to present loudness models, this new model will include a specific weighting of different components of the sound when calculating its loudness.