Bei der Übertragung von Sprache und Musik vom Mikrofon bis zum Lautsprecher können Verzerrungen entstehen. Man unterscheidet lineare und nichtlineare Verzerrungen. Unter linearen Verzerrungen versteht man Abweichungen von einer geraden Übertragungscharakteristik, wie sie als Beispiele in Bild dargestellt sind.
Im Bild ist eine waagerechte Linie gezeichnet, die die Kennlinie eines Übertragungsgliedes, z. B. eines Lautsprechers, darstellen soll.
Würde diese Linie über den gesamten Frequenzbereich von 20-20000 Hz schnurgerade verlaufen, dann würden alle Frequenzen gleichmäßig übertragen.
In Wirklichkeit treten aber bei Lautsprechern Abweichungen von der geraden Linie auf, indem bestimmte Frequenzen oder Frequenzbereiche hervorgehoben oder benachteiligt werden.
So zeigt die Übertragungskurve von Bild an der Stelle 1 eine muldenförmige Senke von der ungefähren Breite einer Oktave, an der Stelle 2 einen resonanzartigen Höcker von der Breite einer Terz (gemessen von den Fußpunkten aus), an der Stelle 3 einen resonanzartigen Einbruch und an der Stelle 4 ein allmähliches Absinken.
Die Grenze der Hörbarkeit solcher Änderungen ist durch die Frequenzselektivität und die Pegelunterschiedsschwelle des Gehörs bestimmt. Demnach wird bei breitbandigen Schallen eine unmittelbare Änderung des Amplitudenfrequenzganges dann bemerkt, wenn sich der Pegel in irgendeiner Frequenzgruppe um mehr als 1 dB ändert.
Dieser geringe Wert gilt jedoch nur für den direkten Vergleich.
In der Praxis ist dieser direkte Vergleich nicht möglich, vielmehr ist man auf seine Erinnerung oder Erfahrung bezüglich des Klangeindruckes angewiesen, den ein Schall im Original hervorgerufen hat. Für diesen Fall sind Werte für Pegeleinbrüche oder -überhöhungen einzusetzen, die etwa zwei- bis dreimal so groß sind.
Zur Untersuchung der Einflüsse von nichtlinearen Verzerrungen auf die Wiedergabe von Sprache und Musik hat man mit elektronischen Mitteln künstlich beliebige Einbrüche und Höcker auf der Übertragungslinie erzeugt und durch Testpersonen beurteilen lassen.
Bei älteren Testversuchen hatten sich folgende Gesetzmäßigkeiten ergeben:
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Oktaveinbrüche von 4 dB Tiefe sind gerade noch wahrnehmbar. Bei tiefen Frequenzen bis herauf zu 250 Hz können je nach Musikart sogar noch tiefere Einbrüche von 6-8 dB unbemerkt bleiben.
(Modernere Untersuchungen kommen auf eine Wahrnehmbarkeitschwelle bei Oktaveinbrüchen von 1 dB.) -
Je schmaler der Einbruch ist, umso tiefer darf er sein, ohne bemerkt zu werden. So sind spitze Einbrüche, die schmaler als eine Terz sind, noch bei 10 dB Tiefe schwer wahrnehmbar.
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Gegen Höcker ist das Ohr empfindlicher. So werden Höcker von Oktavbreite bei 2 dB wahrnehmbar.
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Bei resonanzartigen Höckern kann man bis zu 5 dB zulassen.
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Prüft man mit weißem Rauschen, bei dem also alle Frequenzen gleichzeitig vorhanden sind, dann heben sich resonanzartige Höcker als wahrnehmbare Einzeltöne aus dem Rauschen heraus. Breitere Höcker oder Überhöhungen geben dem Rauschen eine bestimmte Klangfarbe.
Bei diesen Gesetzmäßigkeiten muß man berücksichtigen, daß sie nur für einzelne Einbrüche oder Höcker gelten.
Bei mehreren Abweichungen kommt es darauf an, wie viele es sind, wie dicht sie beieinander liegen, inwieweit Höcker und Einbrüche aufeinander folgen usw.
Es hat sich gezeigt, daß am empfindlichsten gegen lineare Verzerrungen Klaviermusik ist, während bei Orchestermusik größere Werte zugelassen werden können.