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Front-back confusion

Die front-back confusion bzw. Vorne-Hinten-Konfusion bezeichnet das Phänomen, dass Menschen nicht mehr unterscheiden können, ob eine Geräuschquelle vor ihnen oder hinter ihnen liegt. Viele Menschen sind in ihrem Alltag mit Kopfhörern unterwegs und hören Musik oder Gespräche, wobei dies besonders im Straßenverkehr immer wieder zu gefährlichen Situationen und Unfällen führt. Das hängt unter anderem damit zusammen, dass Kopfhörer die auditive Wahrnehmung der Außenwelt einschränken und der Träger oder die Trägerin nur mehr schwer erkennen kann, aus welcher Richtung ein Geräusch kommt. Besonders die Frage, ob sich eine Schallquelle von vorne oder hinten nähert, ist mit Musik auf den Ohren fast unmöglich zu beantworten.

Die Lokalisierung von Schallquellen beruht in erster Linie auf der Auswertung von interauralen Zeit- und Pegeldifferenzen, wobei Vorne-Hinten-Konfusionen dann auftreten, wenn Schallquellen auf dem Konfusionskegel gleich weit vom linken Ohr und gleich weit vom rechten Ohr entfernt sind und somit für einen Hörer identische interaurale Zeit- und Pegeldifferenzen ergeben. Wenn sich das menschliche Gehirn durch das Tragen von Kopfhörern nicht mehr auf „head-related transfer functions“ verlassen kann, da es sonst über die Zeitdifferenz zwischen dem linken und rechten Ohr verhältnismäßig einfach festzustellen ist, von welcher Richtung ein Geräusch kommt, ist das Gehirn bei der Unterscheidung zwischen vorne und hinten auf Erfahrungswerte angewiesen. Diese komplexen Veränderungen des eintreffenden Schalls hängen vor allem mit Resonanzeffekten zusammen, die auftreten, wenn die Schallwellen mit dem Kopf, Körper und Außenohr interagieren, doch durch Kopfhörer werden diese Veränderungen der Schallqualität erheblich beeinflusst und erschweren so die Ortung.

Forscher der Universität Ulm haben nun ein Filterelement entwickelt, das diese Modulationen wiederherstellen kann, wobei ähnlich wie beim menschlichen Ohr an der Außenseite der Kopfhörer ein Mikrofoneingang herum angeordnet wird, der dort unabhängig von der spektralen Zusammensetzung der Geräusche akustische Mehrdeutigkeiten reduzieren kann. Das gelingt primär über die spezifisch geformten Strukturen des Filterelements, durch die der Außenschall so beeinflusst wird, dass eine räumlich abhängige Frequenzmodulationen entstehen. Die daraus resultierenden „head-related transfer functions“ ermöglichen dem Träger oder der Trägerin dann eine präzise Lokalisierung der Schallquelle und somit eine Auflösung der Front-back confusion.

Literatur

https://www.tlb.de/presse-news/presse-news-artikel/innovative-kopfhoerer-erkennen-die-schallquellen-im-toten-winkel-des-traegers (22-07-01)



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