Dr.Godfried-Willem RAES

Kursus Akoestiek - Audioperceptie

AUGENT, Hogeschool Gent : School of Arts

4502

Audioperceptie

Het perceptieorgaan

Audioperceptie hoort als zodanig niet meer thuis in deze syllabus. Een kollega (met name Sarah Peire) staat in het Gentse konservatorium sedert enkele jaren in voor een kursus 'Muziekpsychologie' waarin dit onderwerp uitvoerig aan de orde kan komen. Ten behoeve van die studenten die deze kursus nog niet zouden hebben gevolgd, geven we hier enkele bijzonder sumiere aanwijzingen en referenties.   Geluid plant zich voort door een medium -normaal gezien is dat lucht- als een drukgolf en deze trilling bereikt via de gehoorgang het trommelvlies. Dit trommelvlies is met een stelsel van kleine beenachtige struktuurtjes die als hefboompjes fungeren verbonden met de cochlea of het slakkenhuis. Gezien door een elektronenmikroskoop ziet het corpus spirelli dat zich in de cochlea bevindt en dat de eigenlijke kern uitmaakt van ons gehoororgaan er uit als op de foto hiernaast.

Dit gehele spiraalvormig lichaam is niet groter dan enkele millimeters.

Kleine haartjes in dit slakkenhuis zijn ingeplant op dit spiraalvormig lichaam en zijn rechtstreeks verbonden met de uiteinden van zenuwcellen (neuronen). Er zijn in het menselijk oor zo'n 15.000 dergelijke haarcellen. In elk normaal oor uiteraard een gelijk aantal.

Uitgerekend deze haarcellen, de haartjes zijn goed zichtbaar op de elektronenmikroskoopfoto hiernaast en zijn in werkelijkheid niet groter dan 5 micrometer, worden beschadigd door blootstelling aan te hoge geluidsdrukken (cfr. geluidspolutie, fuiven, klassieke orkesten, brass bands, rockgroepen...) maar takelen ook af met de leeftijd. Zo horen oudere mensen slechter dan jongere, mits deze laatste natuurlijk geen misbruik maken van Walkmans, Ipods, regelmatige disko- en pop-festival bezoekers, of spelers in grote en luide orkesten (Vlaamsche muziek...) zijn.

De haarcellen zijn in vier koncentrische rijen geplaatst op het spiraalvormig lichaam in de cochlea. De binnenste rij is enkelvoudig behaard terwijl de buitenste rijen uit meerdere haartjes bestaan. Dit is min of meer te zien op bijgaande foto.

[Deze foto's plukten we van de website van de BBC, die een speciaal edukatief programma samenstelde rond audioperceptie (cfr. bibliografische links). De foto's bij de bron zijn heel wat beter dan wat we hier kunnen tonen: in 24bit kleur kosten ze zo'n 2Mbyte aan webruimte... Wie ze zonder internettoegang toch in hoge resolutie wil zien, kan steeds kijken via de klaskomputers waar de originele bestanden ter beschikking staan van de studenten].

Cerebrale verwerking

In de hersenen zijn de cellen gestruktureerd als een kompleks netwerk. Het is de struktuur van dit netwerk -een netwerk dat overigens in staat is tot zelforganisatie- dat de bazis vormt van ons bewustzijn en van onze 'intelligentie'. De studie daarvan behoort tot het vakgebied van de neurologische wetenschap. Hoe wij in staat zijn om uit een komplekse trilling (bvb. een symfonisch orkest waarin wij wel degelijk in staat blijken de fagot te isoleren) betekenisvolle vormen kunnen onderscheiden is dan weer het onderwerp van de psychoakoestiek. Dit is veel problematischer dan het op het eerste zicht lijkt en het is pas in de laatste jaren dat wetenschappers (vooral Albert Bregman en Richard Parncutt) er zijn in geslaagd min of meer aanvaardbare teorien daarover uit te werken. In het Engels noemt men dit het probleem van de 'Auditory Scene Analysis'.

De grondprincipes volgens dewelke ons audioperceptieapparaat (oor + hersenen dus) tewerk blijkt te gaan zou volgens Al Bregman steunen op een samenspel van eigenschappen eigen aan geluiden uit de reeele wereld (versus gesyntetiseerde geluiden afkomstig van elektronische generatoren):

• Geluiden die geen onderling verband hebben starten en stoppen zelden of nooit op exakt hetzelfde moment in de tijd.

• Elk afzonderlijk geluid neigt ernaar om zijn eigenschappen slechts geleidelijk en relatief traag te veranderen. Ook zal een reeks geluiden afkomstig uit eenzelfde bron slechts traag veranderende eigenschappen hebben.
• Wanneer een trilobjekt op een periodieke manier trilt, dan geeft de spektrale analyse van die trillingen een akoestisch patroon te zien waarbij de diverse spektraalkomponenten veelvouden zijn van een gemeenschappelijke grondtoon.
• Veel veranderingen van een akoestische gebeurtenis hebben een effekt op alle andere komponenten van het resulterende geluid en dit op gelijkaardige wijze en op hetzelfde ogenblik.

Volgens Bregman zouden wij in staat zijn op grond hiervan in een amalgaam aan geluiden diverse afzonderlijke frekwenties in groepen onder te brengen en waar te nemen als een kontinu verloop van individuele klanken. Rond punt 3 bestaat niettemin toch heel wat diskussie en het mag beslist niet te absoluut worden opgevat. Ook punt 2 kan worden betwist: gehele veelvouden van een grondtoon komen slechts op een aantal westerse instrumenten in een zekere mate voor. Er zijn steeds afwijkingen en in andere muziekkulturen (bvb. de indonesische gamelan kultuur) is er al helemaal geen sprake van gehele veelvouden van een grondtoon. Merk overigens op dat Bregman zelf niet stelt dat het 'gehele' veelvouden moeten zijn. Immers voor alle fysische objekten zijn de spektraalkomponenten fraktionele veelvouden van een of meerdere gemeenschappelijke grondtonen. Dit hangt samen met het aantal vrijheidsgraden waarmee het objekt kan trillen en dus ook met de kompleksiteit van de driedimensionele vorm ervan.

Meer informatie evenals realaudio voorbeelden van vele uitgevoerde experimenten zijn terug vinden op http://www.psych.mcgill.ca/labs/auditory/laboratory.html/

Een goed boek over psychoakoestiek -een waarin overigens ook een artikel van Al Bregman is opgenomen- is:

'Thinking in Sound', Stephen McAdams (ed.) , Oxford Science Publications.

De verdere uitwerking, vanuit audioperceptieteorie naar muzikale perceptie kunnen de studenten terugvinden o.m. in het verdienstelijke -zij het wellicht wat te eendimensionele (het gaat uit van een neuraal-netwerk komputermodel)- boek van Prof.Dr.Marc Leman 'Music and Schema Theory', waarvan tevens een exemplaar beschikbaar is in de klas en in de bibliotheek van Stichting Logos.

Filedate: 971015 [under construction!] - updated: October 28, 2013