Vergleich mathematischer und menschlicher Metruminduktion mittels Zeit-Frequenz-Analysen

Daniel Oberfeld

Institut fuer Psychologie, Allgemeine Psychologie, TU Berlin
Franklinstrasse 5-7, FS1, 10587 Berlin
E-Mail: oberfeld@psych.gp.tu-berlin.de

Menschen induzieren verhaeltnismaessig muehelos Metren (isochrone, hierarchisch organisierte Sequenzen) zu rhythmischen musikalischen Signalen und koennen sie als mitgeklopften Takt kommunizieren. Die Induktion wird auch bei synkopierten oder rhythmisch mehrdeutigen Strukturen, Tempoaenderungen bzw. Timingschwankungen sowie laenger aussetzenden externen Signalen aufrechterhalten (Oberfeld 1997). Viele mathematische Modelle der Metruminduktion koennen dahingegen solche Stimuli nicht verarbeiten.
Large (1994) entwickelte ein selbstorganisierendes mathematisches Modell gekoppelter Oszillatoren, das auch in den o.g. Situationen robust sein soll. Sein Verfahren beruecksichtigt die Evidenz fuer die Rolle oszillatorischer Strukturen in Psychomotorik, Wahrnehmung und Bewusstsein (Kelso 1995, Geissler 1997, Kruse et al. 1996, Eckhorn et al. 1988).
Ziel dieser Untersuchung war es, Lauffaehigkeit und Robustheit des mathematischen Modells zu pruefen und die von ihm induzierten Strukturen mit menschlicher Metruminduktion zu vergleichen.
Vpn klopften einen Takt zu verschiedenen musikalischen Rhythmen, die aus identischen Klaengen bestanden, also nur zeitliche Variationen beinhalteten. Die Darbietung der Stimuli und die Aufzeichnung der Produktionen erfolgte via MIDI. Die Rhythmen waren so konstruiert, dass sie die oben angefuehrten kritischen Faelle erfassten.
Musikalische rhythmische Signale sind nicht stationaer. Klassische Verfahren der Zeitreihenanalyse (Autokorrelationsfunktionen, Fourieranalysen) koennen ihre zeitliche Dynamik deshalb nur ungenuegend verdeutlichen. Zeit-Frequenz-Analysen auf der Basis von Wavelets hingegen lokalisieren die im Signal enthaltenen Periodizitaeten in der Zeit.
Mit Waveletanalysen konnten an bestimmten zeitlichen Positionen (relativ zum Stimulus) systematische Aenderungen der von Vpn mitgeklopften bzw. vom Modell induzierten Metren ausgemacht werden. Die Ergebnisse sprechen fuer die Robustheit des Modells von Large (1994), zeigen jedoch auch interessante Abweichungen vom Metruminduktionsverhalten der Vpn.

Referat in der Gruppe Psychomotorik III, Mittwoch, 31. März 1999, 11:30, HS 20

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