Richtungsbestimmende Frequenzbänder

Als blauertsche Bänder, richtungsbestimmende Bänder oder richtungsbestimmende Frequenzbänder, bezeichnet man die Frequenzbereiche, die für das menschliche Richtungshören in der Medianebene (vorn, oben, hinten ...) wichtig sind.

Richtungsbestimmende Bänder

Grundlagen

Wird bei einer vorn positionierten Schallquelle in einem dieser Bänder der Schallpegel gegenüber anderen Frequenzbereichen angehoben, so kann daraus das Gehör die Information entnehmen, ob der Schall virtuell von vorn, von oben oder von hinten kommt. Von Jens Blauert (* 1938) selbst wurde dieses psychoakustische Phänomen richtungsbestimmende Bänder oder richtungsbestimmende Frequenzbänder genannt. Unter diesen Begriffen ist dieser Effekt auch in der akustischen Literatur zu finden. Die Abbildung zeigt die frequenzabhängige relative Angabehäufigkeit von Versuchspersonen. Darin ist z. B. zu erkennen, dass im Frequenzbereich um 1 kHz am sichersten, mit über 80-prozentiger Wahrscheinlichkeit, die Richtung „hinten“ erkannt wird.

Lokalisation in der Medianebene

Die zahlreichen Erhöhungen und Vertiefungen des Außenohrs stellen zusammen mit dem Gehörgang ein akustisches Resonatorsystem dar, das abhängig von der Schalleinfallsrichtung angeregt wird. Somit entsteht ein richtungsabhängiges Filter, dessen spektrale Maxima und Minima abhängig von der Einfallsrichtung des Schalls sind. Diese spektralen Maxima und Minima werden vom Gehör ausgewertet und daraus die Richtungen vorn, oben, hinten abgeleitet. Diese Lokalisation in der Medianebene ist allerdings erheblich ungenauer als z. B. die horizontale Lokalisation über Laufzeit- und Pegeldifferenzen zwischen den beiden Ohren. Die Fachliteratur nennt eine Lokalisationsschärfe von etwa 10° gegenüber 1° bei horizontaler Lokalisation.

Tontechnik

Diese hierdurch hervorgerufene richtungsabhängige Verfärbungen des Klangs kann man elektronisch simulieren und damit den Höreindruck erzeugen, der Schall käme von vorn, oben, hinten oder unten. Dieses funktioniert jedoch nur bei dem Hörer vertrauten Klanggemischen. Bei Aufnahmen in Kunstkopf-Stereofonie sind die Verfärbungen und mit ihnen die Lokalisationsinformationen ohnehin enthalten.

Bei der Lautsprecherstereofonie (also in der Horizontalebene) können die originalen richtungsbestimmenden Bänder v (vorn), h (hinten) und o (oben) der Medianebene problemlos in zwei richtungslose Hörempfindungen umgedeutet werden, und zwar in „präsent“ und „diffus“. Das hat auch für Equalizer-Einstellungen der Sound-Bearbeitungen bei der Stereofonie und beim Surround-Sound von breitbandigen Signalen eine beachtenswerte Bedeutung. Dabei ist:

• vorn v = im Klang präsent, nah, direkt, vordergründig – Dieses ist durch Anheben der Frequenzen 300 bis 400 Hz und 3 bis 4 kHz, sowie auch durch Absenken von Frequenzen um 1 kHz erreichbar.
• hinten h (und oben o) = im Klang diffus, entfernt und räumlich – Dieses ist durch Anheben der Frequenzen um 1 kHz erreichbar.

Bekannt ist in der Tontechnik das „Entmulmen“ des Klangs mit dem „Badewannenfilter“, bei dem um 1 kHz, also etwa in der Spektrummitte, breit (Q = 0,6 bis 1,4) bis zu 6 dB abgesenkt wird. Dadurch wird eine gewisse Deutlichkeit und Vordergründigkeit im Klang erreicht. Auf diese Art wird manchmal auch ein Hi-Fi-Klang zum Beispiel bei der Lautsprechervorführung vorgegaukelt.

Literatur

• Jens Blauert: Räumliches Hören. Hirzel-Verlag, Stuttgart 1974, ISBN 3-777-60250-7. 
• Jens Blauert: Spatial Hearing - The Psychophysics of Human Sound Localization. The MIT Press, Cambridge/MA, London/UK 1997, ISBN 0-262-02413-6. 

Siehe auch

• Hörereignisrichtung | Lautsprecherbasis
• Mono | Stereo | Quadrofonie | 5.1 | Surround
• Abstandsgesetz | Duplex-Theorie
• Kunstkopf | Binaural | Interaural | Vokaldreieck

Weblinks

• Die Richtungswahrnehmung nicht nur in der Medianebene - pdf
• Frequenzlage der Vokalformanten und der Blauertschen Bänder - pdf
• Die Bedeutung der Blauertschen Bänder für die Tonaufnahme - pdf
• Richtungsbestimmende Bänder und Kurven gleicher Lautstärke - pdf
• Präsenzfilter für Stereo nach dem Prinzip der Richtungsbestimmenden Bänder - pdf
• Ein neuartiges Präsenzfilter nach Blauert - pdf