Die auditive Selektivität
Artikel von Doktor Alfred Tomatis, veröffentlicht im Bulletin du Centre d’Études et de Recherches Médicales de la S.F.E.C.M.A.S. vom Oktober 1954 (Seiten 128-132). Tomatis definiert darin die auditive Selektivität — die Fähigkeit des Ohres, eine Frequenzvariation im Inneren des Klangspektrums wahrzunehmen und ihren Sinn zu situieren — und erforscht systematisch ihre Korrelate: hörbares Klangspektrum (16 c/s bis 16 000 c/s), Unterscheidung zwischen einfachen Klängen und komplexen Klängen, Spiel der Obertöne, Parallele zur visuellen Selektivität (normales Auge vs Daltonismus), individuelle Varianten je nach tenoralem oder barytonalem Ohr und Anwendungen für den Sänger, den Phoniater und die audio-phonatorische Diagnostik.
Die auditive Selektivität
Oto-Rhino-Laryngologischer Dienst
Doktor TOMATIS
Krankenhausassistent
Stellvertretender Direktor des Centre de Consultation et de Recherches
Médicales der S.F.E.C.M.A.S.
Definition
Wir werden „auditive Selektivität" die Fähigkeit nennen, die ein Ohr besitzt, eine Frequenzvariation im Inneren des Klangspektrums wahrzunehmen und den Sinn sowie die Lage der Variation zu situieren.
Das Klangspektrum
Unter den periodischen Erschütterungen, die die Luft im Allgemeinen oder jedes andere Medium dem auditiven System zuführen können, gibt es solche, die geeignet sind, eine Klangempfindung hervorzurufen. Dazu müssen sie bestimmte Bedingungen erfüllen, was ihre Intensität und ihre Frequenz betrifft.
Wir werden rasch über die auf die Intensität bezogenen Bedingungen hinweggehen, die in der Studie, die uns heute beschäftigt, kein großes Interesse bieten. Erinnern wir, dass das Ohr für jede Klangfrequenz eine untere Schwelle oder Hörschärfeschwelle und eine obere Schwelle oder schmerzhafte Empfindungsschwelle besitzt. Die Intensitätsunterschiede dieser beiden Schwellen sind Funktionen der Empfindlichkeit des Ohres auf der betrachteten Frequenz.
Was die Frequenz betrifft, so erstrecken sich die akustischen, das heißt sich vermittels eines materiellen Trägers ausbreitenden Erschütterungen auf einem sehr ausgedehnten Band.
Unterhalb von 16 c/s, im Bereich der Infraschalle, überträgt das Trommelfell, wenn die Intensität hinreichend ist, dem Gehirn eine Empfindung rhythmischen Überdrucks. Das Trommelfell wirkt in diesem Fall als Membran, und man kann dort nicht von Klangempfindung sprechen.
Zwischen 16 c/s und 40 c/s besteht die Klangempfindung, doch der aufgefangene Klang nimmt die Form eines Rollens an. Das Ohr ist in diesem Band fähig, den Druckvariationen zu folgen. Die gegenwärtigen Kenntnisse über die Reaktionen des auditiven Systems auf diese Frequenzen sind sehr begrenzt.
Es scheint uns, dass der Überdruckeffekt ein bi-auriculäres Phänomen ist. In der Tat entspricht der Frequenz N = 20 c/s zum Beispiel eine Wellenlänge λ = V / N, wobei V die Geschwindigkeit des Schalls in dem Medium ist, das die Erschütterung überträgt, also die Luft in dem Fall, der uns interessiert:
λ = 340 / 20 = 17 m
Diese Wellenlänge ist enorm im Verhältnis zu den Dimensionen des Empfängerkreises des Ohres.
Es muss im Inneren des Gehirns ein Kompositionsphänomen der von jedem Ohr empfangenen Druckvariationen bestehen.
Man kann sich dessen im Übrigen empirisch Rechenschaft ablegen, wenn man durch Drehen des Kopfes die Orientierung der Ohren relativ zu einer Quelle modifiziert, die eine solche Frequenz erzeugt.
Dort ist eine ganze Studie zu unternehmen, die wir demnächst durchzuführen gedenken.
Ab der Frequenz 40 c/s erscheint der Klang kontinuierlich. Man kann fortan von musikalischem Klang sprechen.
Indem wir fortfahren, die Frequenz zu erhöhen, durchlaufen wir das gesamte Klangspektrum.
Wir gehen über die Frequenzen hinweg, die dem Maximum der Empfindlichkeit des Ohres entsprechen (von 750 c/s bis 5 000 c/s), und indem wir zu den hohen Klängen fortfahren, erreichen wir die obere Grenze des Klangspektrums.
Diese Grenze variiert mit den Individuen. Sie liegt bei den Kindern bei etwa 20 000 c/s und verringert sich progressiv mit dem Alter. Im normalen Fall erreicht sie bei einem Greis die Frequenz 12 000 c/s (1).
Wenn die Frequenz noch steigt, treten wir in den Bereich der Ultraschalle ein. Es besteht in diesem Augenblick keine Klangempfindung mehr für das menschliche Ohr.
So können wir das Klangspektrum im Inneren des Intervalls 40 c/s — 16 000 c/s situieren.
(1) Es handelt sich um die obere wahrnehmbare Frequenzgrenze, das heißt, dass die Intensität nicht definiert ist und die normale Hörschärfeschwelle überschreiten kann.
Komplexer Klang, einfacher Klang
Um eine gültige Erforschung der auditiven Selektivität durchzuführen, muss man im Inneren des Klangspektrums einfache Klänge verwenden, die reinen Frequenzen entsprechen.
In der Tat liefert ein Musikinstrument einen Klang, der nicht einer einzigen Frequenz entspricht. Der Grundklang ist mit einer ganzen Reihe von Obertönen verbunden, und die Intensitätsverhältnisse zwischen dem Grundklang und den Obertönen bestimmen die Klangfarbe des Instruments.
Wenn der Grundklang eine Frequenz f hat, wird der vom Instrument gelieferte Klang durch die Überlagerung mehrerer reiner Frequenzen gebildet, zu je nach dem Instrument variablen Intensitätswerten; diese Frequenzen werden den Wert f, 2f, 3f, … nf haben. Die Vielfachen von f werden Obertöne genannt.
Die von uns verwendeten Klänge werden durch eine streng sinusförmige Erschütterung erzeugt und entsprechen einer einzigen Frequenz.
Es ist im Übrigen recht merkwürdig festzustellen, dass die Obertöne keine Veränderung in der scheinbaren Tonhöhe eines Klanges nach sich ziehen, obwohl ihre Intensität bisweilen jene des Grundklangs übersteigt.
Wenn wir mit Hilfe eines Filters den Grundklang f und die beiden ersten Obertöne einer obertonreichen Note abschneiden, gelingt es dem Ohr, die eliminierten Frequenzen wiederherzustellen.
Der Grundklang der Frequenz f wird als Differential der Obertöne (5f und 4f) oder (6f und 5f) rekonstituiert, denn 5f − 4f = f.
Die Obertöne 2f und 3f werden ebenfalls als Differentiale von (6f und 4f) oder (7f und 5f) rekonstituiert.
Die Abschneidung verändert folglich die Klangfarbe, denn die Differentiale haben eine geringere Intensität als die entsprechenden Frequenzen vor der Abschneidung, aber die scheinbare Tonhöhe bleibt unverändert.
Intensität und Frequenz
Eine bei der Erforschung der auditiven Selektivität eines Individuums zu vermeidende Klippe liegt in der Tatsache, dass viele Leute, die den Unterschied zwischen einem tiefen und einem hohen Klang vollkommen kennen, eine Empfindung der Frequenzverschiebung zu den Höhen haben, wenn man die Intensität eines hohen Klanges erhöht.
Dieses Phänomen ist analog jenem, das uns eine farbige Fläche umso lebhafter sehen lässt, je heftiger sie in weißem Licht beleuchtet ist.
Um dieses Fehlerrisiko zu vermeiden, ist es gut, vor der Selektivitätsforschung ein Audiogramm zu zeichnen. Sodann wird man unter Berücksichtigung der auf dem Audiogramm verzeichneten Ergebnisse die Forschung durchführen, indem man jeden Klang mit einer Intensität von zum Beispiel 25 dB oberhalb der Hörschärfeschwelle für jede Frequenz ausstrahlt. Auf diese Weise wird das Individuum eine Empfindung konstanter Intensität haben.
Parallele zum Sehen: Daltonismus und Achromatopsie
In früheren Artikeln haben wir bereits eine Reihe von Vergleichen zwischen dem Sehen und dem Hören aufgestellt. Wir können einen neuen aufstellen, was die Selektivität betrifft.
Das normale Auge ist selektiv, das heißt, es liefert eine verschiedene Farbempfindung je nach der Frequenz, die es beeindruckt. Verhält es sich nicht so, so haben wir es mit einem Selektivitätsdefekt zu tun.
So ist das Subjekt nur fähig, bestimmte Farben wahrzunehmen (Daltonismus: Dalton sah die Farbe Rot nicht), partieller Selektivitätsdefekt, oder die Achromatopsie, totale Abwesenheit der Selektivität (die von Achromatopsie betroffenen Personen nehmen nur mehr oder weniger dunkle Varianten des Grau wahr).
Diese Leidensformen sind häufiger bei den Männern als bei den Frauen.
Auditive Selektivität und individuelle Hörfähigkeiten
Im Bereich des Hörens sind die Selektivitätsfälle im gesamten Klangspektrum recht selten. Im Allgemeinen besteht die Selektivität in den tiefen Frequenzen, im Mittelregister und in den Höhen bis zur Frequenz 3 000 c/s.
Sodann und je nach den Individuen verschwindet sie. Wir konnten so feststellen, dass das tenorale Ohr oberhalb der Frequenz 3 000 c/s nicht selektiv war, während das barytonale Ohr bis 6 000 c/s (ja 8 000 c/s und 12 000 c/s) selektiv ist.
Es ist im Übrigen zu vermerken, dass die Selektivitätsdefekte oft die Grundklänge betreffen, aber ihre Obertöne (die höchste Note eines Klaviers hat einen Grundklang der Frequenz 3 480 c/s).
Der partielle Mangel an auditiver Selektivität ist sehr stark, im selektiven Band (kleine Intervalle), für das tenorale Ohr stärker als für das barytonale Ohr.
Die Musiker haben eine sehr große Selektivität im Band der Grundfrequenzen. So vermittelt ein geübter Violinist (im Allgemeinen tenorales Ohr, während ein Violoncellist das barytonale Ohr haben wird), der seine Echo-Übung in der Quinte ausführt, einem Ohr die Empfindung eines reinen Akkords. Im Fall eines gehaltenen Akkords, wobei der Akkord Note für Note zuerst die eine und die andere danach gespielt wird, erreicht der Fehler für die Quinte 1 Komma (2).
Das Ohr ist also selektiver, wenn ihm zwei Klänge in Harmonie übertragen werden, als wenn sie ihm in Melodie zukommen. Im ersten Fall ist allein das Ohr im Spiel; der zweite lässt das Gedächtnis eingreifen.
Es existieren übrigens verschiedene Kategorien unter den sehr musikalischen Ohren. Bestimmte Individuen sind fähig, augenblicklich jedes beliebige Intervall zu definieren. Das ist das relative musikalische Ohr. Andere sind fähig, nicht nur ein Intervall oder einen Akkord zu definieren, sondern auch jede der Noten, die ihn zusammensetzen, im Klangspektrum zu situieren. Das ist das absolute musikalische Ohr. Dieser letzte Fall ist außerordentlich selten, und die Selektivität der mit ihm begabten Individuen ist sehr weit über dem Durchschnitt.
(2) Das Komma entspricht 5 Savart. Es ist das Verhältnis, das zwischen dem Dur-Ton und dem Moll-Ton besteht.
Anwendungen
So konnten wir sehen, dass die auditive Selektivität ein großes Interesse vom musikalischen Standpunkt bietet. Für den Phoniater oder den Gesangslehrer kann die Kenntnis des Selektivitätszustandes der Hörfähigkeit der Person, mit der er sich zu beschäftigen hat, ihn bei der Wahl einer Methode leiten, sowohl für die Erziehung als auch für die Wiedererziehung.
Später wird man statistische Gesetze über die Selektivität aufstellen können, wie man es für die Audiometrie getan hat, und die Selektivität wird dann ihre Verwendung in der Technik der audio-phonatorischen Diagnostik finden.
Quelle: Tomatis A., „La sélectivité auditive", Bulletin du Centre d’Études et de Recherches Médicales de la S.F.E.C.M.A.S., Oktober 1954, S. 128-132. Digitalisiertes Dokument aus dem persönlichen Archiv Alfred Tomatis’.