Die vorliegende Untersuchung beschäftigt sich mit der Analyse von
Verarbeitungs- und Entscheidungsprozessen bei der Unterscheidung
von zeitlichen Lautheitsprofilen, bestehend aus weißem Rauschen,
das zufällig im Pegel fluktuiert. Dabei interessieren Aspekte der
Wahrnehmung schneller Lautheitsänderungen (zeitliches
Auflösungsvermögen des Gehörs), sowie der effizienten Nutzung der
aufgenommenen Information für verschiedene Aufgaben der
Mustererkennung. In fünf Experimenten werden verschiedene
Varianten der Mustererkennung implementiert, die von Hörern
verlangen, Pegelinformation entweder über eine gewisse Zeitspanne
(bis zu 1 s) zu integrieren oder mit feiner zeitlicher Auflösung
zu analysieren, um Unterschiede in "Lautheitsprofilen" zu
entdecken. Eine spezielle statistische Methode, die COSS-Analyse
[B.G. Berg, J. Acoust. Soc. Am., 86, 1743-1746 (1989)], erlaubt
es, aus globalen Versuchspersonenurteilen relative Gewichte zu
schätzen, die wiedergeben können, wie stark jedes einzelne
Zeitsegment eines Reizes die Entscheidung einer Versuchsperson
beeinflusst. Auf diese Weise wird untersucht, wie effizient
Versuchspersonen auch sehr kurze Zeitsegmente hinsichtlich ihrer
Lautheit analysieren können und wie flexibel sie ihre
Gewichtungsstrategien neuen Aufgabenstellungen anpassen können.
Die Ergebnisse zeigen, dass Versuchspersonen in der Lage sind,
Unterschiede in Lautheitsprofilen im Millisekundenbereich
wahrzunehmen und die vorhandene Pegelinformation auch je nach
Aufgabenstellung selektiv, effizient und flexibel zu nutzen. Die
Ergebnisse sind damit konsistent mit der Vorstellung, dass das
Gehör je nach Aufgabenstellung entweder über einen längeren
Zeitbereich integriert (Lautheitsintegration) oder mit feiner
zeitlicher Auflösung diskriminiert (zeitliche Profilanalyse).
Schwächen des Verarbeitungsprozesses zeigen sich dann, wenn
Intensitätsspitzen sehr früh im Reiz erkannt werden müssen bzw.
irrelevante Information ignoriert werden muss.

The study investigates how short sounds, consisting of white noise
randomly fluctuating in level ("temporal loudness profiles"), are
processed by the auditory system. Two aspects were investigated:
(1) what changes in level human subjects are able to distinguish,
in regard to the temporal resolution of the auditory system, and
(2) how efficient gathered information is used for different kinds
of pattern recognition processes. In five experiments different
kinds of pattern recognition tasks were implemented, requiring to
either integrate level information over some period of time (up to
1 s) or to analyse level fluctuations with a fine temporal grain
to be able to discriminate the given "loudness profiles". Using a
special statistical method, COSS-Analysis [B.G. Berg, J. Acoust.
Soc. Am., 86, 1743-1746 (1989)], it was possible to estimate
relative weights that give a measure for the contribution of each
temporal segment of a sound pattern to the listener's decision.
The results show that listeners are able to perceive differences
in loudness patterns in the range of milliseconds and that they
are also able to use level information selectively, efficiently
and flexibly according to the task they are given. The results
confirm the assumption that the auditory system either integrates
over a longer period of time (loudness integration) or
discriminates with high temporal resolution (temporal profile
analysis), depending on what is required. Impairments in the
processing of temporal loudness patterns were observed only, when
level increments at the very beginning of a sound pattern were to
be recognized or when irrelevant information was supposed to be
ignored.