Frequenzbereich: So hören Menschen

Hörvermögen in Hertz, Schema welche Frequenzbereiche einige Tiere im Vergleich zum Menschen hören.

Für die menschliche Hörwahrnehmung sind zwei Werte maßgeblich: Der Frequenzbereich und der Schalldruck.

Der Frequenzbereich wird im Audiobereich in Hertz angegeben, die Maßeinheit für Schwingungen pro Sekunde. Während man tiefe Töne, also langsame Schwingungen z.B. einer Basssaite sogar mit dem bloßen Auge sehen kann, kann das durchschnittliche menschliche Gehör in etwa den Bereich von 16 Hz bis 20.000 Hz wahrnehmen, was einem Umfang von ca. 10 Oktaven entspricht. Darin kann das menschliche Gehör etwa 400.000 Töne unterscheiden. Zum Vergleich: Der menschliche Bereich des Sehens erstreckt sich auf lediglich eine Oktave.

Wird zu einem HiFi-Lautsprecher der Frequenzbereich 20 Hz – 20 kHz (20.000 Hz) angegeben, kann dieser Lautsprecher nahezu alle Frequenzen des durchschnittlichen menschlichen Hörvermögens wiedergeben.

Über das menschliche Gehör werden jedoch nicht alle Frequenzen gleich wahrgenommen. Am besten ausgerichtet ist es auf einen Bereich um 700 und 6000 Hertz was den mittleren und oberen Frequenzen entspricht, da diese in unserem alltäglichen Umfeld die höchste Informationsdichte transportieren, die entgegen den unteren Bereichen auch weniger Schalldruck zur Wahrnehmung benötigen. Grob untergliedern lässt sich das Hörspektrum in drei Bereiche:

Der Hochtonbereich sorgt für Brillianz und ermöglicht die Ortung

Der Hochton umfasst den sogenannten Brillanzbereich, einem Frequenzbereich von ca. 3000 bis 7000 Hz und den Präsenzbereich von ca. 1000 – 4000 Hz. Im Brillanzbereich werden im Gesang Konsonanten, Zischlaute oder bei Instrumenten das Streichen der Fingerkuppen über Saiten vermittelt. Darüber kann der Glanz der Instrumente, oder bei der Gitarre der Takt vermittelt werden.

Im Präsenzbereich, in dem das menschliche Gehör feinjustiert ist, werden die Obertöne vermittelt, die z.B. bei Stimmen helle und dunkle Vokale prägen. In dem Bereich kann das menschliche Gehör Stimmen und Geräusche orten und zwischen nah und fern unterscheiden.

Der Grundtonbereich und die Mitten

Während in den Mitten um ca. 400 bis 1000 Hz die Klangfarben der tiefen Instrumente vermittelt werden, kann das menschliche Gehör über die Grundtonschwingungen der höher spielenden Instrumente diese orten. Eine Stimmgabel erzeugt eine Frequenz von 440 Hz, das menschliche Gehör kann diese in der räumlichen Position auch in der Entfernung orten.

Im Grundtonbereich wird die Ortung schwieriger, hier werden hauptsächlich für das menschliche Ohr Volumen und Kraft der tieferen Stimmen vermittelt.

Der Bassbereich und der Tiefbass

In den Bassbereich können Frequenzen unter 200 Hz eingeordnet werden. In unserem alltäglichen Umfeld kommen Frequenzen im Bassbereich in der Regel mit einem recht hohen Schalldruck vor. Darauf hat sich das Gehör eingestellt, weswegen zum Beispiel bei Subwoofer ein guter Schalldruck wichtiger ist, als eine präzise ausgerichtete Aufstellung. Im Bassbereich ortet das menschliche Gehör so gut wie gar nicht mehr.

Im Bassbereich spielen die tiefen Instrumente, Männerstimmen und Schlagzeug oder andere Taktgeber. Im Oberbass werden der Druck, Schnelligkeit und Timing vermittelt, im Tiefbass Volumen und Fülle.

Die Problematik bei Klangbeschreibungen

Bei Klangbeschreibungen tritt mitunter immer wieder ein Problem auf: Für einzelne Frequenzbereiche gibt es keine einheitliche Benennung beziehungsweise Definition. Daher soll die folgende Übersicht selbstverständlich auch nicht als "amtliche" Definition verstanden werden. Auch die zugehörigen Beschreibungen können zum Teil nicht einfach stur in einen festen Frequenzbereich eingeordnet werden oder lassen sich eindeutig abgrenzen.

Tiefbass: 20-40Hz

So enorm weit nach unten dringen nur wenige Instrumente, wie z.B. Flügel, Harfen, Orgeln oder elektronische und akustische Bässe.

Mittelbass: 40-100Hz

In diesem Frequenzbereich weisen viele Akustikinstrumente ihren tiefsten Grundton auf: Die leere E-Saite als tiefster Grundton liegt bei einer Gitarre bei rund 82Hz - ebenso der Bereich einer Posaune. Das Cello gliedert sich bei durchschnittlich 65Hz ein.

Oberbass: 100-150Hz

In diesem Bereich liegt die Sprachgrundfrequenz einer männlichen Stimme oder die tiefsten Grundtöne von Tenor- und Altsaxophon.

Grundtonbereich: 150-400Hz

Hier sind die weiblichen Sprachgrundfrequenzen sowie der untere Grundton einer Violine (200Hz) zu finden. Zusammen mit dem Oberbass ist dieser Bereich in hohem Maße entscheidend für die Fülle und Wärme des Klangbildes.

Mittlere Mitten: 400-1.000Hz

Das deutsche Telefon-Freizeichen liegt ungefähr im Bereich von 425Hz. Sehr viele akustische Instrumente siedeln sich hier an. Einen vorwärts gerichteten, sehr direkten Klangeindruck kann die Übertonung der mittleren / oberen Mitten suggerieren.

Obere Mitte: 1.000-2.000Hz

In diesem Frequenzbereich endet der Grundtonumfang von Instrumenten wie der Trompete oder der Geige. Hier provoziert eine Überbetonung der oberen Mitten / unteren Höhen in der Regel ein helles und präsentes Klangbild.

Untere Höhen: 2.000-3.500Hz

In diesem Bereich erstreckt sich die größten Empfindlichkeit des menschlichen Gehörs, sodass Schwachstellen einer HiFi-Kette hier besonders leicht offenkundig werden. Diese Region ist außerdem wichtig und maßgebend für die Oberton-Wiedergabe der Stimme. Obertöne bestimmen das Klangbild einer Stimme oder eines Instruments und sie sind grundlegend dafür, dass der Mensch ein bestimmtes Instrument / eine bestimmte Stimme eindeutig zuordnen kann.

Mittlere Höhen: 3.500-6.000Hz

In den mittleren / oberen Höhen kommen verstärkt z.B. die Sibilanten (Zischlaute der Stimme) zum Tragen. Als unangenehm wird in der Regel hier eine überprononcierte Darstellung empfunden. Aus diesem Bereich kann insgesamt ein gläserner, harter und metallischer Klangeindruck herrühren, oder umgekehrt auch ein intransparentes Musikbild. Ein Flügel erreicht seinen höchsten Grundton in den mittleren Höhen, ebenso eine Piccoloflöte.

Obere Höhen: 6.000-10.000Hz

Auch in diesem Frequenzbereich finden sich noch einige Obertöne einer menschlichen Stimme. Eine Orgel kann noch Grundtöne in diesem Bereich produzieren.

Superhochton: 10.000-20.000Hz

Bis in die oberen Höhen (und in den Superhochtonbereich) reichen die Intervalle vieler Instrumente, wie z.B. der Geige, der Oboe oder der Piccoloflöte. Von den höchsten Frequenzlagen wird die Wahrnehmung der feinen Luftigkeit im Klangbild (engl. Air) maßgeblich vermittelt. Dies lässt den Eindruck eines nach oben offenen, fast grenzenlosen Hochtons entstehen. Nicht selten führt ein diesbezüglicher Mangel dazu, dass die Bühnenhöhe bzw. der empfundene Raumeindruck, ungewohnt niedrig empfunden wird.