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StartseiteForschung aktuellEin Ton sagt mehr als 1000 Bilder26.10.2006

Ein Ton sagt mehr als 1000 Bilder

Wissenschaftler machen Informationen hörbar

Physik. – Das menschliche Gehör kann erstaunlich viele Informationen verarbeiten, mehr als das Auge. Diese Fähigkeit machen sich Wissenschaftler der unterschiedlichsten Disziplinen zunutze: sie machen Datenmengen hörbar. Die Sonifikation wird zum Beispiel für den Einsatz in der medizinischen Diagnostik erprobt.

Von Falk Fischer

Kann mehr Informationen verarbeiten als das Auge: das Ohr (Stock.XCHNG)
Kann mehr Informationen verarbeiten als das Auge: das Ohr (Stock.XCHNG)

So klingt normalerweise der Autobahnverkehr auf der A2 zwischen Bielefeld und Dortmund.

Er kann aber auch so klingen.

Thomas Hermann von der Universität Bielefeld hat die Aufzeichnungen einer Radaranlage – also Fahrzeugtyp, Fahrzeugspur, Abstand zum Vordermann, Uhrzeit und Geschwindigkeit – auf seinen Computer geladen und mit einem selbstentwickelten Programm jedem Fahrzeug einen kurzen Ton zugewiesen. Die Tonhöhe entspricht der Geschwindigkeit, und der Stereoeffekt zeigt die Spuren an. Jede Sekunde entspricht einer Stunde. Man hört den Nachtverkehr. Und morgens den Stau. Drei, vier Zwischenpiepser waren zu hören. Vielleicht Polizeifahrzeuge. Und später floss der Verkehr wieder.

Sonifikation heißt das Verfahren, Daten in Klang umzusetzen. Damit lässt sich schön spielen. Auch Wetterdaten könnten beigemischt werden, zum Beispiel ein Hintergrundton für die Temperatur. Thomas Hermann müsste dafür nur zwei oder drei Programmzeilen einfügen.

Normalerweise bereiten Wissenschaftler ihre Daten grafisch auf. Wenn sie aber komplex und unübersichtlich werden, sind Klänge im Vorteil mit ihren Ausdrucksmöglichkeiten von Klangfarbe, Dynamik, Rhythmik und Motivik. Dann sagt ein Klang oft mehr als 1000 Bilder. Interesse an der Sonifikation zeigen vor allem Ärzte. Die Technik öffnet ihnen Tür und Ohr, ihre Patienten auf neuartige Weise abzuhören. Ein gutes Beispiel bietet die Epilepsieforschung.

"Epilepsie ist nicht Ausdruck einer Missbildung der Nervenzellen, sondern eines falschen Funktionierens. Und in dem Sinn ist es ein sehr dynamisches Phänomen, etwas, was auch gar nicht so fassbar ist und dadurch auch sich dem Visuellen sich in gewissem Sinne entzieht","

sagt Gerold Baier, derzeit Gastprofessor am European Media Lab der Klaus-Tschira-Stiftung in Heidelberg. Er analysiert EEG-Aufzeichnungen epileptischer Anfälle. Visuell springt da kaum etwas ins Auge. Etwas höhere Ausschläge der einzelnen Elektroden, die sich dann synchronisieren. Aber das ist schwer zu überblicken. Die Ausschläge, zeitlich gestaucht, auf einen Lautsprecher zu geben, macht das Phänomen allerdings auch nicht viel plastischer. Baier:

""Da ist ein bisschen was hörbar in der Epilepsie, weil das rhythmischer ist, aber ein relativ unspektakuläres Phänomen. Und Sven Sahle und ich hatten die Idee, mal zu überlegen, wie man das akustisch prägnanter machen kann."

Prägnanter machen, das hieß in diesem Fall, sich nur auf die Spitzenausschläge zu konzentrieren und bei jeder Spitze einen Klavierton anzuschlagen, helle Töne für Elektroden im Stirnbereich, dunklere für jene im Nackenbereich. Die Lautstärke nach Höhe der Ausschläge. Im Normalzustand entsteht daraus ein harmloses Geklimper. Und dann der epileptische Anfall. Plastischer lässt sich das Geschehen im Kopf kaum darstellen. Die Mächtigkeit, der überfallartige Charakter, die pochende Zwanghaftigkeit darin, alles kommt in dieser Sonifikation zum Ausdruck.

Richtig nützlich wird die Sonifikation vor allem dann, wenn sie in Echtzeit funktioniert, sei es zur Diagnose, bei der Kontrolle eines Narkosezustandes während einer Operationen oder überall dort, wo Hintergrundinformationen präsent sein sollen, ohne viel Aufmerksamkeit zu absorbieren. Für Epileptiker ergibt sich daraus sogar die Chance, ihren eigenen Hirnzustand zu kontrollieren und "anrollenden" Anfällen rechtzeitig entgegenzusteuern. Baier:

"Es gibt im Akustischen das so genannte implizite Lernen, nämlich man lernt etwas, ohne dass man darauf achtet."

Man ist dem ausgesetzt, und das Gehirn nimmt wahr, dass die Klänge, die sie produzieren, etwas mit dem Körperempfinden zu tun haben. Und wenn das gelänge, dann wäre das tatsächlich einsetzbar im Sinne von Therapie.

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