Maskierung

Maskierung ist ein Effekt der Psychoakustik, der in Audiokompressionen wie in MPEG, MP3 und ATRAC zur Reduzierung des Speicherbedarfs eingesetzt wird. Bei der Maskierung handelt es sich um zwei unterschiedliche Phänomene, eines, das lautstärke- und frequenzabhängig ist und ein zweites, das zeitabhängig ist und temporal auftritt. Der Begriff Maskierung wird auch als Datenmaskierung in Zusammenhang mit dem Datenschutz und dem Erkennen von Datenlecks benutzt.



Der Überdeckungseffekt

Der lautstärke- und frequenzabhängige Effekt der Maskierung besagt, dass man Töne dann nicht mehr subjektiv wahrnehmen kann, wenn lautere Töne oder Störgeräusche leisere Töne überdecken. Da das menschliche Gehör zwei Töne mit benachbarten Frequenzen nicht auflösen kann, wird der leisere Ton durch den lauteren Ton überdeckt.

Die Maskierung deckt den leiseren Ton ab

Die Maskierung deckt den leiseren Ton ab

Der Überdeckungsbereich, die Maskierung, ist abhängig von der Frequenz der Töne. Hohe Töne haben einen größeren Überdeckungsbereich, der über 4 kHz betragen kann, bei tieferen Tönen liegt dieser bei unter 100 Hz.

Maskierung und Hörschwelle bilden den nicht hörbaren Bereich

Maskierung und Hörschwelle bilden den nicht hörbaren Bereich

Die Maskierung bildet in Verbindung mit der Hörschwelle den nicht hörbaren Bereich. Bei mehreren Tönen, die in der Frequenz hinreichend voneinander abweichen, überschneiden sich die Maskierungsbereiche, und der nicht hörbare Bereich vergrößert sich entsprechend

Maskierungseffekt bei starken Frequenzunterschieden

Bei hinreichender Lautstärke kann das menschliche Gehör auch Töne, die in der Frequenz stark voneinander abweichen, nicht mehr wahrnehmen. Der Maskierungseffekt nimmt allerdings mit größerer Frequenzdifferenz zwischen den Tönen stark ab. Diesen Effekt, bei dem die Hörschwelle zu höheren Pegeln hin verschoben wird, nennt man spektrale Maskierung.

Maskierungsbereiche 
   bei mehreren Tönen

Maskierungsbereiche bei mehreren Tönen

In dem zweiten Effekt, der temporalen Maskierung, spiegelt sich die Trägheit des menschlichen Ohrs wider. Das Gehör stellt sich auf laute und leise Tongeräusche ein und benötigt nach einem Übergang von lautem Audio hin zu leisem Audio - und umgekehrt - eine gewisse Erholungszeit. Besonders eklatant tritt dieses Phänomen bei einem lauten Knall nach oder während leiser Musik auf. Diese temporale Maskierung verdeckt für eine gewisse Zeit leise Töne vor und nach einem lauten Ton. Die Hörcharakteristik verändert dabei ihr Verhalten, die Hörschwelle sinkt in wenigen Millisekunden und das normale Hörverhalten wird erst nach 200 ms wieder erreicht. Diese temporale Maskierung wird in der Audiokompression zur Reduzierung der Datenmenge genutzt.


Informationen zum Artikel
Deutsch: Maskierung
Englisch: masking
Veröffentlicht: 11.06.2017
Wörter: 405
Tags: #Audio-Grundlagen
Links: ATRAC (adaptive transform acoustic coding), Audio, Audiokompression, Datenmaskierung, Datenschutz