Äänenkorkeus

Kokeellisesti määritellyissä äänenkorkeusasteikoissa käytetään yleensä yksinkertaisia yhden ääneksen ääniä.^[1] Monimutkaisempien äänten käsittely kuuloaivokuorella on myös monimutkaisempaa, jolloin aistittuun äänenkorkeuteen vaikuttaa monta muuta seikkaa.^[1]

Mel-asteikko (myös meli-asteikko) on subjektiivisilla testeillä määritelty asteikko, jonka tekemisessä koehenkilöitä on pyydetty kertomaan milloin äänenkorkeus kuulostaa esimerkiksi kaksinkertaiselta.^[1] Keskiarvoistamalla on päädytty mel-asteikkoon. Taajuuden kaksinkertaistuminen vaikuttaa äänenkorkeuden kaksinkertaistumiseen aina vajaaseen 1 000 hertsiin asti, jonka jälkeen melien suhde hertseihin muuttuu logaritmiseksi eli taajuuden kaksinkertaistuminen ei enää kaksinkertaista mel-määrää. Mel-asteikkoa approksimoi kaava (f on taajuuden arvo hertseinä):

${\displaystyle M=2595\log _{10}(1+f/700)}$ ^[1]

Bark-asteikossa on lähdetty kriittisen kaistan käsitteestä ja päädytty asteikkoon, joka muodoltaan muistuttaa paljon mel-asteikkoa — 1 Bark on noin 100 meliä.^[1] Bark-asteikkoa approksimoi kaava (f on taajuuden arvo hertseinä):

${\displaystyle B=7\ln[f/650+{\sqrt {(1+(f/650)^{2})}}]}$ ^[2]

Professori Karl Eberhard Zwicker Münchenin teknillisen yliopiston sähköakustisesta instituutista määritteli Bark-asteikonThe Journal of the Acoustical Society of American (1961) artikkelissaan Subdivision of the audible frequency range into critical bands.^[3]

ERB-asteikko on uusin suosittu äänenkorkeusasteikko, joka perustuu korvan basilaarikalvon resonointipaikan ja äänenkorkeuden suhteeseen.^[4] ERB-asteikko on mel- ja Bark-asteikkoja tarkempi lähinnä korkeilla taajuuksilla, joilla äänenkorkeutta on vaikeampi havainnoida.^[4] ERB-asteikkoa approksimoi kaava (f on taajuuden arvo hertseinä):

${\displaystyle E=21,3\log _{10}(1+f/228,7)}$ ^[4]

Koenig-asteikkoa approksimoi kaava (f on taajuuden arvo hertseinä):

${\displaystyle K=0.002f}$ , f ≤ 1000,
${\displaystyle K=(4.5log_{10}f)-11.5}$ , 1000 < f ≤ 10000^[5]

Musiikissa käytetään yleensä sävelkorkeusasteikkoa, joka on suurin piirtein logaritminen koko taajuusalueella.^[6] Puolisävel-asteikkoa approksimoi kaava (f on taajuuden arvo hertseinä, Y riittävän suuri puolisävelarvo (st-arvo), jotta kaavasta saatavat arvot pysyvät Hz-alueessa positiivisina):

${\displaystyle St=Y+12\log _{2}(f/440)}$ ^[6]

${\displaystyle Y}$ vastaa 440 hertsin puolisävelarvoa.^[6] Esim. 880 hertsin st-arvo on ${\displaystyle Y+12}$ ja 220 hertsin st-arvo on ${\displaystyle Y-12}$ . Eli taajuuden hertseinä kaksinkertaistuessa puolisävelet lisääntyvät määrällä 12 ja taajuuden hertseinä puolittuessa puolisävelet vähenevät määrällä 12.^[6]

Puolisävel-asteikko on tasavälinen asteikko.^[6] Kromaattinen asteikko on puolisävelasteikko.

• Kuuloaisti
• Eberhard Zwicker
• Puheanalyysi

• Karjalainen, Matti: Kommunikaatioakustiikka. Suomenkielinen oppikirja, 237 sivua. Espoo: TKK, Akustiikan ja äänenkäsittelytekniikan laboratorio, 1999. ISBN 951-22-4412-8.
• Sundberg, Johan: The Science of Musical Sounds, Academic Press, 1991, ISBN 0-12-676948-6.

• Pulkki, Ville & Karjalainen, Matti: Communication Acoustics – An Introduction to Speech, Audio and Psychoacoustics. 430 sivua. New York: John Wiley & Sons, Ltd, 2015. ISBN 978-1-118-86654-2. [2] [3]
• Rossing, Thomas D. & Moore, Richard F. & Wheeler, Paul A.: The Science of Sound. Pearson Education Limited, Third Edition, 2014. ISBN 1-292-03957-4.