Gehörbezogene Geräuschanalyse

Gehörbezogene
Geräuschanalyse
Grundlagen der Schallmesstechnik
Grundlagen der Schallmesstechnik
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Schall
Mikrofonauswahl
Mikrofon oder Kunstkopf
Lärm
Zeitliche und spektrale Effekte
Gehörbezogene
Geräuschanalyse
Hier wird der Titel
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Dipl.-Ing. Armin Rohnen, Fakultät 03, [email protected]
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Grundlagen der Schallmesstechnik
Schall
Gehörbezogene
Geräuschanalyse
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Grundlagen der Schallmesstechnik
Schall
!
Als Schall werden Töne, Klänge und Geräusche
bezeichnet, die vom Menschen mit dem Hörorgan
wahrgenommen werden
Gehörbezogene
Geräuschanalyse
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Grundlagen der Schallmesstechnik
Schall
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Als Schall werden Töne, Klänge und Geräusche
bezeichnet, die vom Menschen mit dem Hörorgan
wahrgenommen werden
Infraschall ( < 20 Hz)
Hörschall (20 Hz - 20.000 Hz)
Ultraschall (> 20.000 Hz)
Gehörbezogene
Geräuschanalyse
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Schall
!
Als Schall werden Töne, Klänge und Geräusche
bezeichnet, die vom Menschen mit dem Hörorgan
wahrgenommen werden
Infraschall ( < 20 Hz)
Hörschall (20 Hz - 20.000 Hz)
Ultraschall (> 20.000 Hz)
Ton: Minusförmiges Schallsignal im Hörbereich
Klang: Hörschall aus grund- und Obertönen
Rauschen: Diffuser Schall ohne einzelne Töne
Geräusch: Gemisch aus Ton, Klang, Rauschen
Gehörbezogene
Geräuschanalyse
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Schall
!
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Als Schall werden Töne, Klänge und Geräusche
bezeichnet, die vom Menschen mit dem Hörorgan
wahrgenommen werden
Schall breitet sich in allen Medien als Welle (in Luft als
Longitudinalwelle) aus.
Gehörbezogene
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Schall
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Als Schall werden Töne, Klänge und Geräusche
bezeichnet, die vom Menschen mit dem Hörorgan
wahrgenommen werden
Schall breitet sich in allen Medien als Welle (in Luft als
Longitudinalwelle) aus.
Die Schallgeschwindigkeit ist vom Medium und der
Temperatur abhängig. In der Luft beträgt sie bei 20°C 343 m/s
Gehörbezogene
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Schall
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Als Schall werden Töne, Klänge und Geräusche
bezeichnet, die vom Menschen mit dem Hörorgan
wahrgenommen werden
Schall breitet sich in allen Medien als Welle (in Luft als
Longitudinalwelle) aus.
Die Schallgeschwindigkeit ist vom Medium und der
Temperatur abhängig. In der Luft beträgt sie bei 20°C 343 m/s
Das menschliche Gehör hat ein logarithmisches
Schallempfinden
Gehörbezogene
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Schall
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Als Schall werden Töne, Klänge und Geräusche
bezeichnet, die vom Menschen mit dem Hörorgan
wahrgenommen werden
Schall breitet sich in allen Medien als Welle (in Luft als
Longitudinalwelle) aus.
Die Schallgeschwindigkeit ist vom Medium und der
Temperatur abhängig. In der Luft beträgt sie bei 20°C 343 m/s
Das menschliche Gehör hat ein logarithmisches
Schallempfinden
Zweckmäßig kann Schall in Nutzschall und Störschall
(Lärm) unterteilt werden.
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Schall
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Als Schall werden Töne, Klänge und Geräusche
bezeichnet, die vom Menschen mit dem Hörorgan
wahrgenommen werden
Schall breitet sich in allen Medien als Welle (in Luft als
Longitudinalwelle) aus.
Die Schallgeschwindigkeit ist vom Medium und der
Temperatur abhängig. In der Luft beträgt sie bei 20°C 343 m/s
Das menschliche Gehör hat ein logarithmisches
Schallempfinden
Zweckmäßig kann Schall in Nutzschall und Störschall
(Lärm) unterteilt werden.
Kenngrößen sind Schalldruck, Frequenz und Phase
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Mikrofonauswahl
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Mikrofonauswahl
!
Das Mikrofon ist ein Schallwandler, der
Luftdruckschwankungen in ein elektrisches Wechselsignal
umsetzt (im Prinzip das Gegenstück zum Lautsprecher)
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Mikrofonauswahl
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Das Mikrofon ist ein Schallwandler, der
Luftdruckschwankungen in ein elektrisches Wechselsignal
umsetzt (im Prinzip das Gegenstück zum Lautsprecher)
In der akustischen Messtechnik werden fast
ausschließlich Kondensatormikrofone eingesetzt
Gehörbezogene
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Mikrofonauswahl
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Das Mikrofon ist ein Schallwandler, der
Luftdruckschwankungen in ein elektrisches Wechselsignal
umsetzt (im Prinzip das Gegenstück zum Lautsprecher).
In der akustischen Messtechnik werden fast
ausschließlich Kondensatormikrofone eingesetzt.
Während „Musikmikrofone“ immer einen klangprägenden
Charakter aufweisen, wird bei einer akustischen
Aufnahme das „neutrale“ Ergebnis angestrebt.
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Mikrofonauswahl
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Das Mikrofon ist ein Schallwandler, der
Luftdruckschwankungen in ein elektrisches Wechselsignal
umsetzt (im Prinzip das Gegenstück zum Lautsprecher).
In der akustischen Messtechnik werden fast
ausschließlich Kondensatormikrofone eingesetzt.
Während „Musikmikrofone“ immer einen klangprägenden
Charakter aufweisen, wird bei einer akustischen
Aufnahme das „neutrale“ Ergebnis angestrebt.
Freifeldmikrofone sind für die Ausrichtung zur
Schallquelle optimiert und besitzen für diesen Fall einen
neutralen Frequenzgang. Werden diese im Diffusfeld
eingesetzt resultiert daraus eine Höhenabsenkung.
Gehörbezogene
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Mikrofonauswahl
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Das Mikrofon ist ein Schallwandler, der Luftdruckschwankungen
in ein elektrisches Wechselsignal umsetzt (im Prinzip das
Gegenstück zum Lautsprecher).
In der akustischen Messtechnik werden fast ausschließlich
Kondensatormikrofone eingesetzt.
Während „Musikmikrofone“ immer einen klangprägenden
Charakter aufweisen, wird bei einer akustischen Aufnahme das
„neutrale“ Ergebnis angestrebt.
Freifeldmikrofone sind für die Ausrichtung zur Schallquelle
optimiert und besitzen für diesen Fall einen neutralen
Frequenzgang. Werden diese im Diffusfeld eingesetzt resultiert
daraus eine Höhenabsenkung.
Diffusfeldmikrofone sind für den Schalleinfall aus allen
Richtungen konzipiert. Werden diese für eine gerichtete
Schallquelle eingesetzt, ergibt sich ein Anstieg bei hohen
Frequenzen
Gehörbezogene
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Grundlagen der Schallmesstechnik
Mikrofonauswahl
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Das Mikrofon ist ein Schallwandler, der
Luftdruckschwankungen in ein elektrisches Wechselsignal
umsetzt (im Prinzip das Gegenstück zum Lautsprecher).
In der akustischen Messtechnik werden fast
ausschließlich Kondensatormikrofone eingesetzt.
Eine Messkette besteht aus Mikrofonkapsel,
Vorverstärker (Impedanzwandler), Spannungsversorgung
und A/D-Wandler
Gehörbezogene
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Mikrofonauswahl
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Das Mikrofon ist ein Schallwandler, der
Luftdruckschwankungen in ein elektrisches Wechselsignal
umsetzt (im Prinzip das Gegenstück zum Lautsprecher).
In der akustischen Messtechnik werden fast
ausschließlich Kondensatormikrofone eingesetzt.
Eine Messkette besteht aus Mikrofonkapsel,
Vorverstärker (Impedanzwandler), Spannungsversorgung
und A/D-Wandler.
Wichtige Kenngrößen für Mikrofone sind Dynamik,
Eigenrauschen, Maximalpegel, Empfindlichkeit und
Größe
Gehörbezogene
Geräuschanalyse
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Mikrofonauswahl
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Mikrofonauswahl
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Das Mikrofon ist ein Schallwandler, der
Luftdruckschwankungen in ein elektrisches Wechselsignal
umsetzt (im Prinzip das Gegenstück zum Lautsprecher).
In der akustischen Messtechnik werden fast
ausschließlich Kondensatormikrofone eingesetzt.
Eine Messkette besteht aus Mikrofonkapsel,
Vorverstärker (Impedanzwandler), Spannungsversorgung
und A/D-Wandler.
Wichtige Kenngrößen für Mikrofone sind Dynamik,
Eigenrauschen, Maximalpegel, Empfindlichkeit und
Größe
Mikrofone stören das Schallfeld, sind jedoch so
konstruiert, dass die Störung möglichst gering gehalten
wird.
Gehörbezogene
Geräuschanalyse
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Grundlagen der Schallmesstechnik
Mikrofonauswahl
!
Für die objektive, reproduzierbare Messung von Schallen
sind einzelne Messmikrofone gut geeignet.
Gehörbezogene
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Grundlagen der Schallmesstechnik
Mikrofonauswahl
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Für die objektive, reproduzierbare Messung von Schallen
sind einzelne Messmikrofone gut geeignet.
Für eine hörgerechte Wiedergabe und Beurteilung von
Schallereignissen werden analog zum menschlichen
Gehör zwei Mikrofone benötigt.
Gehörbezogene
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Mikrofon oder Kunstkopf
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Grundlagen der Schallmesstechnik
Mikrofon oder Kunstkopf
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Für die objektive, reproduzierbare Messung von Schallen
sind einzelne Messmikrofone gut geeignet.
Für eine hörgerechte Wiedergabe und Beurteilung von
Schallereignissen werden analog zum menschlichen Gehör
zwei Mikrofone benötigt.
Diese sind an zwei unterschiedlichen Orten oder
nebeneinander angeordnet.
Gehörbezogene
Geräuschanalyse
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Grundlagen der Schallmesstechnik
Mikrofon oder Kunstkopf
!
!
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Für die objektive, reproduzierbare Messung von Schallen sind einzelne
Messmikrofone gut geeignet.
Für eine hörgerechte Wiedergabe und Beurteilung von
Schallereignissen werden analog zum menschlichen Gehör zwei
Mikrofone benötigt.
Diese sind an zwei unterschiedlichen Orten oder nebeneinander
angeordnet.
Der Ohrabstand (außen) beträgt ca. 175 mm
der Trommelfellabstand ca. 140 mm
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Mikrofon oder Kunstkopf
!
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Für die objektive, reproduzierbare Messung von Schallen
sind einzelne Messmikrofone gut geeignet.
Für eine hörgerechte Wiedergabe und Beurteilung von
Schallereignissen werden analog zum menschlichen
Gehör zwei Mikrofone benötigt.
Diese sind an zwei unterschiedlichen Orten oder
nebeneinander angeordnet.
Der Ohrabstand (außen) beträgt ca. 175 mm der
Trommelfellabstand ca. 140 mm
Alternativ dazu kann ein künstlicher Kopf verwendet
werden, in dessen Inneren zwei Mikrofone eingebaut
sind. Dieser Sensor bildet ein räumliches Schallfeld sehr
genau ab und ist sehr gut zur psychoakustischen
Bewertung geeignet.
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Grundlagen der Schallmesstechnik
Mikrofon oder Kunstkopf
!
Vorteil:
Der Kunstkopf bildet das Schallfeld mit
vielen Parametern (Laufzeiteffekte um
den Kopf, Beugung und Reflexion an
den Schultern, Einfluss der
Ohrmuschel und des Gehörganges)
sehr realistisch ab.
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Geräuschanalyse
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Grundlagen der Schallmesstechnik
Mikrofon oder Kunstkopf
!
!
Vorteil:
Der Kunstkopf bildet das Schallfeld mit
vielen Parametern (Laufzeiteffekte um
den Kopf, Beugung und Reflexion an
den Schultern, Einfluss der
Ohrmuschel und des Gehörganges)
sehr realistisch ab.
Nachteil:
Diese Einflüsse lassen keine
Auswertung von Pegel und Frequenz
zu.
Gehörbezogene
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Grundlagen der Schallmesstechnik
Mikrofon oder Kunstkopf
!
!
!
Vorteil:
Der Kunstkopf bildet das Schallfeld mit
vielen Parametern (Laufzeiteffekte um
den Kopf, Beugung und Reflexion an den
Schultern, Einfluss der Ohrmuschel und
des Gehörganges) sehr realistisch ab.
Nachteil:
Diese Einflüsse lassen keine Auswertung
von Pegel und Frequenz zu.
Um dies abzumildern werden
„Entzerrkurven“ verwendet. Die jedoch
auf die Schallquelle mit 0° horizontalen
und 0° vertikalem Winkelversatz und für
einen Schallquellenabstand von > 1 m
ermittelt werden.
Gehörbezogene
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Mikrofon oder Kunstkopf
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Objektive Messung
Messmikrofon
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Subjektive Beurteilung
Kunstkopf oder „Doppelmikrofon“
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Lärm
Gehörbezogene
Geräuschanalyse
Hier wird der Titel
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Grundlagen der Schallmesstechnik
Lärm
!
Lärm ist Geräusch, welches als störend oder belastend
empfunden wird und zu Gesundheitsstörungen führen
kann.
Gehörbezogene
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Grundlagen der Schallmesstechnik
Lärm
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Lärm ist Geräusch, welches als störend oder belastend
empfunden wird und zu Gesundheitsstörungen führen
kann.
Die Wahrnehmung von Lärm ist sehr subjektiv.
Gehörbezogene
Geräuschanalyse
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der Präsentation wiederholt (Ansicht >Folienmaster)
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Grundlagen der Schallmesstechnik
Lärm
!
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Lärm ist Geräusch, welches als störend oder belastend
empfunden wird und zu Gesundheitsstörungen führen
kann.
Die Wahrnehmung von Lärm ist sehr subjektiv.
Zur Bewertung von Geräuschen ist ein objektives
Messkriterium erforderlich, um entsprechende
Regelungen anwenden zu können.
Gehörbezogene
Geräuschanalyse
Hier wird der Titel
der Präsentation wiederholt (Ansicht >Folienmaster)
Dipl.-Ing. Armin Rohnen, Fakultät 03, [email protected]
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Grundlagen der Schallmesstechnik
Lärm
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Lärm ist Geräusch, welches als störend oder belastend
empfunden wird und zu Gesundheitsstörungen führen
kann.
Die Wahrnehmung von Lärm ist sehr subjektiv.
Zur Bewertung von Geräuschen ist ein objektives
Messkriterium erforderlich, um entsprechende
Regelungen anwenden zu können.
Psychoakustische Messgrößen finden dabei relativ selten
eine Anwendung.
Gehörbezogene
Geräuschanalyse
Hier wird der Titel
der Präsentation wiederholt (Ansicht >Folienmaster)
Dipl.-Ing. Armin Rohnen, Fakultät 03, [email protected]
2
Grundlagen der Schallmesstechnik
Lärm
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Lärm ist Geräusch, welches als störend oder belastend
empfunden wird und zu Gesundheitsstörungen führen
kann.
Die Wahrnehmung von Lärm ist sehr subjektiv.
Zur Bewertung von Geräuschen ist ein objektives
Messkriterium erforderlich, um entsprechende
Regelungen anwenden zu können.
Psychoakustische Messgrößen finden dabei relativ selten
eine Anwendung.
Jedoch werden sie gezielt dazu verwendet, um die
subjektive Geräuschqualität von Produkten zu bewerten.
Gehörbezogene
Geräuschanalyse
Hier wird der Titel
der Präsentation wiederholt (Ansicht >Folienmaster)
Dipl.-Ing. Armin Rohnen, Fakultät 03, [email protected]
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Grundlagen der Schallmesstechnik
Lärm
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Lärm ist Geräusch, welches als störend oder belastend
empfunden wird und zu Gesundheitsstörungen führen kann.
Die Wahrnehmung von Lärm ist sehr subjektiv.
Zur Bewertung von Geräuschen ist ein objektives
Messkriterium erforderlich, um entsprechende Regelungen
anwenden zu können.
Psychoakustische Messgrößen finden dabei relativ selten
eine Anwendung.
Jedoch werden sie gezielt dazu verwendet, um die subjektive
Geräuschqualität von Produkten zu bewerten.
Zum Beispiel kommen bei Beamern und Projektoren oft
Bewertungen der Schärfe und der Modulation (bzw. eine
Kombination daraus) zum Einsatz. Der auf der Verpackung
angegebene Schallleistungswert gibt jedoch keine Auskunft
über die empfundene Schallqualität.
Gehörbezogene
Geräuschanalyse
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Grundlagen der Schallmesstechnik
Lärm
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Ein Produkt, welches laut Datenblatt „leiser“ ist, kann in
der Kundenbewertung durchaus schlechter abschneiden.
Gehörbezogene
Geräuschanalyse
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Zeitliche und spektrale Effekte
Gehörbezogene
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Grundlagen der Schallmesstechnik
Zeitliche und spektrale Effekte
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Die wesentlichen Analysenmöglichkeiten für
Schallsignale, die dem Ingenieur zur Verfügung stehen ist
die Analyse im Frequenzbereich und die Analyse im
Zeitbereich.
Gehörbezogene
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Zeitliche und spektrale Effekte
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Die wesentlichen Analysenmöglichkeiten für
Schallsignale, die dem Ingenieur zur Verfügung stehen ist
die Analyse im Frequenzbereich und die Analyse im
Zeitbereich.
Beide Analysenmöglichkeiten lassen sich miteinander
kombinieren und gewichten.
Gehörbezogene
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Zeitliche und spektrale Effekte
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Die wesentlichen Analysenmöglichkeiten für
Schallsignale, die dem Ingenieur zur Verfügung stehen ist
die Analyse im Frequenzbereich und die Analyse im
Zeitbereich.
Beide Analysenmöglichkeiten lassen sich miteinander
kombinieren und gewichten.
Da das Gehör weder ein Oszilloskop (Zeitfunktion) noch
ein Fouriertransformator (FFT) ist, muss man für konkrete
Geräusche die jeweils zweckmäßige Analysenmethode,
deren Kombination und Gewichtung wählen.
Gehörbezogene
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