Sinnvolle Illusionen Vergleich visueller und akustischer Mustererkennungsleistungen

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1 Sinnvolle Illusionen Vergleich visueller und akustischer Mustererkennungsleistungen Klassische Gestaltpsychologie: Organisationsprinzipien visueller Wahrnehmung (Köhler, Koffka, Wertheimer; um 1920) Auditory Scene Analysis: Organisationsprinzipien akustischer Wahrnehmung (Bregman, 1990) 1

2 Das Ganze ist mehr als die Summe seiner Teile : Hörbeispiel: Schrittweiser Aufbau des harmonischen Spektrums einer klingenden Gitarrensaite Klangspektrum (einzelne Harmonische= Grundton + Obertöne): Analytisches Hören Wichtig für Unterscheidung verschiedener Instrumente Grundton: Synthetisches Hören Wichtig für das abstraktes Erkennen der musikalischen Tonhöhe unabhängig vom Instrument 2

3 Künstlich erzeugter menschlicher Stimmklang: 1.) Grundton 2.) Obertöne des Stimmvokals o Frequenz mit Vibrato mit Vibrato Vibrato Hören des fehlenden Grundtons: Das Ganze ist mehr als die Summe seiner Teile : 3

4 Das Ganze ist mehr als die Summe seiner Teile : Tonhöhenwahrnehmung Der Grundton wird sogar gehört, wenn er physikalisch nicht vorhanden ist. Das ist z.b. Beim Telefonieren der Fall (Frequenzen unter 300 Hz nicht übertragen; Grundtonbereich der menschl. Stimme) Klang aus Grundton und ersten 9 Obertönen. Frequenzen von unten her schrittweise weggenommen Grundtonhöhe bleibt! Oberton Oberton Oberton Bekannte Melodie Testen Sie sich selbst (AAT-Test; Seither-Preisler, 2006) Sie werden nun 10 Tonpaare hören (Ausschnitt aus ASP-Test) Bitte achten Sie bei jedem Paar darauf, ob die Tonhöhe ansteigt (2. Ton höher) oder abfällt (2. Ton tiefer) Notieren Sie Ihre Urteile schriftlich in Form von 10 Pfeilen : Tonhöhe steigt an : Tonhöhe fällt ab Die Auflösung folgt! 4

5 Auflösung für Grundtonfolgen Wenn Sie die Klänge wie oben angegeben gehört haben, sind Sie Grundtönhörer. Wenn Sie die Klänge genau umgekehrt gehört haben, sind Sie Obertonhörer. Wenn Ihre Werte dazwischen liegen, besteht keine eindeutige Dominanz. Bitte beachten: Der Test erfasst in einer Konkurrenzsituation die relative Dominanz eines Hörmodus. Dies bedeutet nicht, dass der komplementäre Informationsaspekt vom Gehör nicht ausgewertet werden kann. Er ist lediglich untergeordnet und dem Bewusstsein nicht direkt zugänglich. Beispiel aus ASP-Test: doppeldeutige Tonfolge steigende Tonfolge gehört Tonfrequenz [Hz] vorhandene Obertöne: physikalische Dimension fallende Tonfolge gehört (analytisches Hören) fehlender Grundton Zeit [ms] musikalische Dimension (synthetisches Hören) 5

6 Individuelle Unterschiede im Hören des fehlenden Grundtons bzw. der Obertöne Bekannte Melodie Versteckte Grundtonmelodie: Bruder Jakob Oberton-Melodie Melodie des fehlenden Grundtons 6

7 Beispiel für visuelles Umsprungbild: Wissen verändert die Wahrnehmung Trennung von Figur und Hintergrund Große, geschlossene Fläche als Hintergrund interpretiert 7

8 Trennung von Figur und Hintergrund Das Ganze ist mehr als die Summe seiner Teile : Melodiewahrnehmung Wahrnehmbarkeit eines Tonhöhensprunges (a) in Isolation, (b) nach Integration in eine Melodie und (c) nach Desintegration durch konkurrierende Tonfolge 8

9 Trennung von Figur und Hintergrund: Kontrastbildung durch Amplitudenanstieg einzelner Teiltöne eines Klanges Erklärung Klangbeispiel Trennung von Figur und Hintergrund: Kontrastbildung durch Ein- und Ausschalten einzelner Teiltöne eines Klanges Klang aus ersten 20 Harmonischen, f0=200 Hz Erste 10 Harmonische jeweils rhythmisch - und abgeschaltet 9

10 Kontrastbildung: Lückenschalle Man hört dann besonders das heraus, was vorher fehlte Erklärungen Klangbeispiele (1) Vollständiger Harmonischer Klang (F0=200 Hz, 10 Harmonische), danach Sinuston bei 3. Harmonischer (1) Derselbe Klang ohne 3. Harmonische, danach wieder vollständig - plötzlich hört man die 3. Harmonische aus dem vollständigen Klang heraus (1) Vollständiger harmon. Klang (F0=150 Hz, 40 Harmonische) (2) Formantfrequenzen von A aus Klang herausgeschnitten, danach wieder vollständiger harmon. Klang (F0=150 Hz, 40 Harmonische) - plötzlich hört man das A aus dem vollständigen Klang heraus Trennung von Figur und Hintergrund Hohes Rauschen Tiefes Rauschen 10

11 Kontinuität Kontinuität Ton Rauschen Wenn der Ton sehr leise ist, interpretiert das Hörsystem das so, dass er auch während der Pausen vorhanden ist, aber vom Umgebungslärm verdeckt wird (sinnvolle Annahme!) 11

12 Kontinuität Unterbrechung in der Mitte (ohne und mit Rauschen) Unterbrechung am höchsten Punkt (ohne und mit Rauschen) zerhackte Sprache (a) Pausen (b) Pausen mit Rauschen gefüllt (c) kontinuierliche Sprache Kontinuität 12

13 Räumliche Nähe Ähnlichkeit Form Größe Farbe 13

14 Gruppierung durch ähnliche Tonhöhe und zeitliche Nähe Zeitliche Nähe: Klang-Gruppierung Rhythm. Maskierung Rhythmische Demaskierung durch Klang-Gruppierung Remaskierung durch fehlende Synchronizität Klang-Gruppierung nicht möglich 14

15 Gemeinsame Bewegung Gemeinsame Bewegung 15

16 Geschlossenheit Geschlossenheit (Regelmässigkeit) : Harmonische Struktur eines Klanges 16

17 Unsere Wahrnehmung bildet die Außenwelt nicht nur ab, sondern enthält bereits Hypothesen darüber, was der Sinn des Gesehenen oder Gehörten sein könnte. Dadurch kann es zu systematischen Verzerrungen, wie das Weglassen unpassender Information oder das Hinzufügen von erwarteten Elementen kommen. Obwohl es sich dabei streng genommen um Illusionen handelt, sind diese dennoch sinnvoll und notwendig, um das Wahrgenommene in Kategorien einordnen zu können. Diese Kategorien stellen sicher, dass wir neue Situationen nicht jedes mal im Detail analysieren müssen, was sehr zeitaufwändig wäre, sondern uns schnell zurechtfinden und so effektiv reagieren können. Rhythmuswahrnehmung 17

18 Musik ist Struktur in der Zeit Ohne Gedächtnis kein Musikempfinden Schall dringt kontinuierlich an unser Ohr, wir hören aber einzelne Ereignisse (Gruppierung) Takt unterstützt Gruppierung und erhöht damit Gedächtniskapazität Wissensgrundlagen zum Gedächtnis: Dauer: Ultrakurzeitgedächtnis: Bruchteile von Sekunden (Echogedächtnis = vorbewusster Pufferspeicher; Ton klingt nach) Kurzzeitgedächtnis: Sekunden (Arbeitsgedächtnis; Telefonnummer ; ca. 7 Inhalte; Clustering hilft, mehr aufzunehmen) Langzeitgedächtnis: über Jahre Inhalte: Prozedurales Gedächtnis: Erwerben von Fähigkeiten (z.b. Fahrradfahren) Semantisches Gedächtnis: Erworbenes Wissen Episodisches Gedächtnis: Einzelereignisse 18

19 Gutes Hören und richtiges Interpretieren war in der Evolution wichtiger Überlebensfaktor Unser Gehör verbindet, was offensichtlich zusammengehört (Merkmale: harmonische Struktur; gleichzeitiger Beginn/Ende; gemeinsame Bewegung) und trennt, was eine eigenständige Bedeutung hat (Silben, Wörter, Phrasen..). Dies ist auch die Ursache für zahlreiche akustische (und visuelle) Illusionen (vgl. fehlende Grundtonhöhe, Kontinuitätsillusion etc.). Die Feuerwehr und was wir daraus machen. 19

20 Rhythmisierung wir durch Nähe (visuell: räumlich; auditorisch: zeitlich) begünstigt. Einfluß der Frequenzdistanz auf die Rhythmusempfindung 20

21 Einfluß der Sequenzdauer auf die Rhythmusempfindung Einfluß des Tempos auf die Rhythmusempfindung 21

22 Rhythmische Gruppierung durch Tonlage und Klangfarbe Beide Spieler mit gleichem Instrument Beide Spieler mit Instrumenten unterschiedl. Tonhöhe Beide Spieler mit Instrumenten unterschiedl. Klangfarbe Trennung von Rhythmen bei binauraler Stimulation Rauschen Afrikan. Musik 22

23 Rhythmuswahrnehmung Die rhythmische Wahrnehmung von Klangfolgen ist nicht das Ergebnis einer isolierten Analyse der zeitlichen Abfolge von Schallereignissen, sondern Ausdruck einer mehrdimensionalen Gruppierung dieser Ereignisse bezüglich Tonhöhe, Klangfarbe, Tempo, Dauer und Lokalisation im Raum. Sie ist also das Endprodukt einer komplexen Analyse, welche zeitlich getrennten Schallereignisse wahrscheinlich ein und derselben Quelle zuzuordnen sind und welche unterschiedlichen Ursprung haben. Hinweise auf selbe Quelle: schneller Wechsel, ähnliche Tonhöhe, gleiche Klangfarbe, gleiche Lokalisation im Raum Trennung verschiedener Rhythmen: höhere Verarbeitungsleistung Berlyne (1971, 74): Die Präferenz für bestimmte Musikstücke und Stile wird vom gerade noch durchschaubaren Komplexitätsniveau (für Rhythmus und Tonalität) bestimmt. Mittleres Niveau ideal. Neues erregt Aufmerksamkeit, vertraute Stukturen ermöglichen das Erfolgserlebnis, etwas zu verstehen. Invers u-förmige Funktion der optimalen Komplexität. Das Optimum des Verstehens kann durch Training (und Talent?) nach oben hin verschoben werden (atonale Musik etc ). Ein minimales Mass an Struktur (Redundanz) muss aber immer gegeben sein! Hirnbereiche, welche Melodie und Rhythmus verarbeiten Melodie (Intervalle, Kontur) Metrum, Rhythmus Liegeois-Chauvel et al.,

24 Überblick über beim Musikhören und Musizieren aktiven Hirnareale Tramo,