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Mel

Physikalische Einheit
Einheitenname Mel
Einheitenzeichen {\mathrm {mel}}
Physikalische Größe(n) Tonheit
Formelzeichen Z,z
Dimension {\mathsf {1}}
Benannt nach englisch melody

Das Mel (vom englischen Wort melody) ist die Maßeinheit für die psychoakustische Größe Tonheit mit dem Formelzeichen Z (oder z) und beschreibt die wahrgenommene Tonhöhe von Sinustönen, also die Tonhöhenwahrnehmung. Die Mel-Skala wurde 1937 von Stanley Smith Stevens, John Volkman und Edwin Newmann vorgeschlagen.

Inhaltsverzeichnis

Definitionen


Allgemein gilt für die Tonheit: ein Ton, der doppelt so hoch wahrgenommen wird, erhält den doppelten Tonheitswert, ein Ton, der als halb so hoch wahrgenommen wird, den halben Tonheitswert. So kann mit Hilfe psychoakustischer Versuche die Tonheitsskala bestimmt werden.

Für die Mel-Skala gibt es zwei Definitionen, die sich im Referenzwert unterscheiden:

Diese Mel-Skala kann mit folgender Formel approximativ beschrieben werden[1][2][3][4]:
{\displaystyle {\begin{aligned}Z&=2595\cdot \log _{10}(1+f/700)\\\Leftrightarrow Z&=1127\cdot \ln(1+f/700)\\\Leftrightarrow f&=700\cdot \left[\exp \left({\frac {Z}{1127}}\right)-1\right]\end{aligned}}}

Zusammenhang mit der Frequenz


Für den Zusammenhang zwischen Tonheit und Frequenz gilt:

Gehörmechanismen zur Tonheitsbestimmung


Das Gehör wendet unterschiedliche Mechanismen an, um Tonhöhen wahrzunehmen:

Empfindungsstufen


Im gesamten Hörbereich von 16 Hz bis 19.000 Hz lassen sich 620 Empfindungsstufen der Tonheit mit einer konstanten Breite von 3,9 mel unterscheiden. Damit umfasst der Hörbereich 2400 mel.

Ein weiteres Maß der Tonheit ist das Bark: 1 Bark = 100 mel \Leftrightarrow 1 mel = 0,01 Bark.[7] Es ist die Basis der Bark-Skala für kritische Bänder (Frequenzgruppen). Eine weitere Frequenzgruppen-Skala ist die ERB-Skala.[8]

Literatur


Siehe auch


Einzelnachweise


  1. a b Beat Pfister, Tobias Kaufmann: Sprachverarbeitung: Grundlagen und Methoden der Sprachsynthese und Spracherkennung. 2008, ISBN 3-540-75910-7, S. 95 (Online in der Google-Buchsuche).
  2. A COMPARATIVE STUDY OF PERFORMANCE OF FPGA BASED MEL FILTER BANK & BARK FILTER BANK, Debalina Ghosh, Depanwita Sarkar Debnath, Saikat Bose, Department of Microelectronics & VLSI Design, Techno India, SaltLake, Kolkata PDF
  3. Prof. Bryan Pellom, “Automatic Speech Recognition : From Theory to Practice” Department of Computer Science Center for Spoken Language Research University of Colorado PDF (Memento des Originals vom 2. August 2014 im Internet Archive) i Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.
  4. Jan Robert Stadermann: Automatische Spracherkennung mit hybriden akustischen Modellen. PDF
  5. Grundbegriffe - Akustische Phonetik, Universität zu Köln
  6. „Ein interessantes Phänomen stellt die sogenannte virtuelle Tonhöhe dar. Diese entsteht dadurch, dass das Gehör bei komplexen Schallen aus dem vielfachen vorhandenen Spektraltonhöhen eine virtuelle Tonhöhe ermittelt [Zwicker 1982]“ Gerhard Müller, Michael Möser: Taschenbuch der Technischen Akustik. 2004, ISBN 3-540-41242-5, S. 821 (Online in der Google-Buchsuche).
  7. Peter Vary, Ulrich Heute, Wolfgang Hess: Digitale Sprachsignalverarbeitung. 2003, ISBN 3-519-06165-1, S. 34 (Online in der Google-Buchsuche).
  8. Gert Tickheit, Theo Herrmann, Werner Deutsch: Psycholinguistics. 2003, ISBN 3-11-011424-0, S. 207 (Online in der Google-Buchsuche).

Weblinks





Kategorien: Maßeinheit | Psychoakustik | Hören



Quelle: Wikipedia - https://de.wikipedia.org/wiki/Mel (Autoren [Versionsgeschichte])    Lizenz: CC-by-sa-3.0

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