1. Was ist Ultraschall?

In diesem Beitrag soll das Thema Ultraschall in Kombination mit der Entstehung von Tonbandstimmen behandelt werden. Dadurch soll eine praxisnahe Theorie veranschaulicht werden, die möglicherweise Aufschluss darüber liefern könnte, woher die aufgezeichneten Stimmen aus dem Jenseits kommen.

Bei diesem Thema denken wohl die wenigsten an das Paranormale, sondern viel eher an einen Arztbesuch oder Fledermäuse, denn Ultraschall bezeichnet Schallwellen mit Frequenzen oberhalb des menschlichen Hörbereichs, also ab 20 kHz bis zu mehreren Gigahertz. Diese Wellen sind daher für das menschliche Ohr nicht hörbar, da unser Hörbereich zwischen 20 Hz und etwa 20 kHz liegt. Frequenzen unterhalb von 20 Hz nennt man Infraschall [3] [6].

Wie und warum hört man Schall? Die sogenannte Cochlea (Schnecke) ist ein Teil des Innenohrs, das die Schallwellen in Nervenimpulse umwandelt. Dies geschieht über Haar-Sinneszellen, die auf diesen Frequenzbereich ausgelegt sind bzw. ist das menschliche Gehör auf Sprach- und Alltagsgeräusche optimiert, was dem Frequenzbereich zwischen 20 Hz und 4 kHz entspricht. Am empfindlichsten reagiert das Ohr allerdings auf Frequenzen zwischen 2 und 5 kHz. Bezogen auf die hohen Frequenzen können Kinder in jungen Jahren teilweise Frequenzen bis zu 30 kHz hören. Das liegt daran, dass die Haarzellen in der Cochlea bei Kindern empfindlicher sind, was sich mit zunehmendem Alter, durch die Degeneration (Alterung/Verfall) dieser Haarzellen, verändert [8].

Es gibt Hinweise darauf, dass das Gehirn in tiefen Strukturen, wie dem Hirnstamm, auf Frequenzen oberhalb von 22 kHz reagieren kann und auf neuronaler Ebene registriert (Hypersonic Effect). Hier kann man jedoch nicht von einer bewussten Wahrnehmung sprechen [9].

Während hörbarer Schall für die Kommunikation und Wahrnehmung im Alltag entscheidend ist, wird Ultraschall wegen seiner hohen Frequenz für spezialisierte Anwendungen wie in der Medizin oder Materialprüfung genutzt. Im Vergleich zu hörbarem Schall breitet sich Ultraschall in der Luft, aufgrund seiner höheren Frequenzen, weniger weit aus und wird stärker gedämpft. Dies bedeutet, dass er schneller als hörbarer Schall an Intensität verliert [1] [6] [20].

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2. Entstehung

Im Allgemeinen sind Schallwellen mechanische Schwingungen, die sich durch ein Medium, wie z.B. Luft oder Wasser, ausbreiten können. Sie entstehen, wenn ein Objekt vibriert oder schwingt und diese Bewegung auf die Teilchen des umgebenden Mediums überträgt. Schallwellen bestehen aus abwechselnden Verdichtungen und Verdünnungen der Moleküle des Mediums, die sich wellenförmig ausbreiten.

Daher entsteht Ultraschall auch durch z.B. mechanische Schwingungen eines Objekts, (Medium, Membran), wobei diese Schwingungen mit einer Frequenz über 20 kHz erfolgen müssen. Weitere Möglichkeiten sind die piezoelektrische oder magnetostriktive Erzeugung. Piezoelektrische Materialien wie Quarzkristalle verändern ihre Form, wenn an ihnen eine Spannung angelegt wird. Durch schnelle Wechsel der angelegten Spannung (Wechselspannung) wird das Material in Vibration versetzt, und es entstehen Ultraschallwellen. Diese Methode wird in den meisten technischen Anwendungen, wie z.B. in Ultraschallreinigern oder medizinischen Ultraschallgeräten, genutzt. Bestimmte Materialien wie Nickel verformen sich unter einem Magnetfeld. Wenn das Magnetfeld regelmäßig gewechselt wird, entstehen mechanische Vibrationen, die Ultraschall erzeugen [3].

Es ist auch mithilfe von elektrischen Schaltungen wie dem NE555-Timer oder anderen Oszillatoren möglich, hochfrequente Schwingungen zu erzeugen. Wird diese Schwingung an einen Lautsprecher oder einen piezoelektrischen Wandler angelegt, entsteht Ultraschall [4].

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3. Vorkommen in der Natur

Fledermäuse nutzen Ultraschall zur Echoortung. Sie erzeugen, durch schnelle Kontraktionen spezieller Muskeln im Kehlkopf, Schallwellen mit Frequenzen zwischen 20 und 100 kHz. Die ausgesendeten Schallwellen treffen auf Hindernisse oder Beutetiere und werden reflektiert. Das Echo wird von den hochentwickelten Ohren der Fledermaus wahrgenommen, wodurch sie die Größe, Form und Entfernung von Objekten bestimmen kann. Delfine oder Zahnwale erzeugen ebenfalls und durch spezielle Nasengänge Ultraschall. Die reflektierten Schallwellen werden durch Unterkieferknochen empfangen und zum Innenohr geleitet, wodurch die Tiere im trüben Gewässer oder bei Dunkelheit “sehen” können. Einige Nagetiere wie Mäuse oder Ratten verwenden Ultraschallrufe zur Kommunikation. Diese Laute werden durch den Kehlkopf erzeugt und spielen eine Rolle bei der Partnerfindung oder der Warnung vor Gefahren. Bestimmte Insekten, wie Nachtfalter, haben sich darauf spezialisiert, Ultraschall auszusenden oder zu hören. Sie nutzen dies zur Kommunikation oder um Raubtiere wie Fledermäuse zu meiden.

Aber nicht nur Tiere erzeugen in der Natur Ultraschall – Bewegungen der Erdkruste, wie bei Erdbeben oder einem Vulkanausbruch, können Ultraschallwellen erzeugen, die über weite Distanzen durch das Erdreich geleitet werden. Wasserfälle oder die Bewegung von Wellen können genauso Ultraschallwellen erzeugen [1] [2].

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4. Menschengemachter Ultraschall

In der Medizin verwendet man für sogenannte bildgebende Verfahren (Untersuchung von Weichteilen und Organen) Ultraschall, was auch als Sonografie bekannt ist. Der Ultraschallkopf (Transducer) sendet hochfrequente Schallwellen (zwischen 1 und 20 MHz) in den Körper, die an Gewebe- und Organ-Grenzflächen reflektiert werden. Der Transducer ist auch in der Lage, die reflektierten Wellen zu empfangen, woraus das Ultraschallgerät ein Bild berechnet [1].

Ultraschall wird auch zur Schmerzlinderung und zur Unterstützung der Heilung bei Muskel- und Gelenkproblemen eingesetzt. Der sogenannte „hochintensive fokussierte Ultraschall“ (HIFU) ist ein Verfahren, um Tumore zu behandeln. Dabei werden Ultraschallwellen auf einen kleinen Punkt im Körper fokussiert, wodurch Wärme erzeugt und so das Tumorgewebe zerstört wird [5].

Neben den bekannten Ultraschallreinigungsgeräten (20 – 40 kHz) werden Ultraschallwellen auch dazu verwendet um Risse, Inhomogenitäten oder Materialfehler in Werkstoffen zu detektieren, ohne das Material zu zerstören. Ebenso kann Ultraschall zum Schweißen oder zum Zerkleinern von Partikeln verwendet werden. Ultraschall kennt man aber auch aus dem Bereich der Kommunikation oder Sensorik und wird in der Automobilindustrie gerne zur Entfernungsmessung und Hinderniserkennung verwendet. In der Schifffahrt und U-Boot-Technologie wird Ultraschall zur Bestimmung von Wassertiefen oder zur Ortung von Objekten unter Wasser genutzt (wie bei Fledermäusen in der Luft). Ein Sonarsystem sendet Ultraschallwellen aus, die von Objekten reflektiert werden. Anhand der Laufzeit und der Stärke des reflektierten Signals können Objekte detektiert und kartiert werden [1] [2].

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5. Ultraschall hörbar machen

Auch wenn Ultraschall für das menschliche Ohr nicht direkt hörbar ist, gibt es dennoch verschiedene physikalische und technische Phänomene, die es ermöglichen, Ultraschallfrequenzen in hörbare Töne zu transformieren. Hierbei spricht man von der sogenannten Demodulation.

Es gibt selbstverständlich auch speziell konzipierte Geräte wie Fledermausdetektoren, die mit der Heterodyning-Technologie arbeiten, bei der die Ultraschallfrequenzen mit einer niedrigeren Oszillatorfrequenz gemischt und dadurch hörbar werden. Diese Mischung erzeugt eine Frequenzverschiebung. Das Ganze lässt sich auch über ein Ultraschallmikrofon und einen Computer realisieren [10]. Allgemein spricht man bei dem physikalischen Phänomen, wenn durch die nichtlineare Wechselwirkung von zwei oder mehr Signalen neue Frequenzen entstehen, von Intermodulation. Nichtlinear heißt hier, dass die Beziehung in einem System, zwischen Eingangs- und Ausgangssignal, nicht proportional ist [11].

In diesem Beitrag sollen physikalische Effekte erklärt werden, die ohne spezielle Technik ebenfalls dafür sorgen können, dass nicht hörbarer Ultraschall in das für unser Ohr hörbare, akustische Spektrum transformiert wird. Die hier thematisierten Effekte nennen sich Aliasing-Effekt, nichtlineare Verzerrung/Intermodulation wie auch die Demodulation durch Reflexion.

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6. Aliasing-Effekt

Dieser Effekt tritt auf, wenn ein Signal mit einer zu niedrigen Abtastrate (Samplerate) digitalisiert wird. Das führt dazu, dass hohe Frequenzen des Signals fälschlicherweise als niedrigere Frequenzen erscheinen. Der Aliasing-Effekt kann dazu führen, dass ein Signal nicht korrekt wiedergegeben oder interpretiert wird, oder konkret, dass Ultraschallsignale in den hörbaren Bereich verschoben werden [12].

Gemäß dem Nyquist-Shannon-Abtasttheorem muss die Abtastrate, um ein Signal korrekt abbilden zu können, mindestens doppelt so hoch sein wie die höchste zu erfassende Frequenz des Signals.

Nicht umsonst wurde im Jahr 1980 der Audio-CD-Standard offiziell festgelegt. Dieser besagt, dass die Aufnahme, neben einer vertikalen Auflösung von 16 Bit, eine Abtastrate von 44,1 kHz (44.100 Abtastungen pro Sekunde) haben muss, um das menschliche Hörspektrum, das von etwa 20 Hz bis 20 kHz reicht, optimal abzudecken. Um jedoch Verzerrungen und den Verlust von Informationen an der Grenze des Hörspektrums zu vermeiden (Sicherheitsmarge), wurden nicht 40 kHz als Abtastrate verwendet, sondern 44,1 kHz. Audiosignale bis zu einer Frequenz von 22,05 kHz (Nyquist-Frequenz) können so korrekt digitalisiert werden [13] [14].

Dass es exakt 44,1 kHz geworden sind, liegt daran, dass die frühen digitalen PCM-Recorder (Pulse Code Modulation), zum Speichern digitaler Audio-Dateien, eine Video-Aufnahmetechnologie nutzten. Der also dahintersteckende, technische Grund liegt an einer NTSC (30 fps) / PAL (25 fps) Videosignal-Bildzeilenanpassung. Bei PAL gibt es je Bild 1.764 Samples, was bei 25 fps eine Samplerate von 44,1 kHz ergibt. So konnten Audiosignale problemlos auf Videobändern aufgezeichnet werden [15]. Beachtet man diese Vorgabe jedoch nicht, kommt es zu Aliasing (Alias, “falscher Name”), bei dem die Frequenzen oberhalb der Nyquist-Frequenz (halbe Abtastrate) als niedrigere Frequenzen erscheinen (siehe Abbildung 1) [12] [20].

Abbildung 1:
Frequenzveränderung durch unterschiedliche Abtastraten (eigene Abbildung von Tim Timsen).

Vor den bekannten 44,1 kHz gab es auch geringere Abtastraten wie 32 kHz, 22,05 kHz (22 kHz) oder auch 11,025 kHz (11 kHz); da sich aber die digitale Audiotechnologie weiterentwickelt hat, gehören Abtastraten von 48 kHz, 96 kHz oder auch 192 kHz zu mittlerweile gängigen Auswahlmöglichkeiten. Durch die hochauflösenden Videoproduktionen (DVD, HDTV) erhöhte man, in Anlehnung an eine in den 1970er Jahren bereits weitverbreitete, digitale 8 kHz Abtastrate im Telefonnetz, die Abtastrate in professionellen Audio- und Videoproduktionen auf 48 kHz, was auch zur Standard-Abtastrate wurde.

Die Abtastraten von 96 kHz wie auch 192 kHz wurden später in der Musikproduktion und in hochwertigen Audioanwendungen, die speziell darauf abzielen, die höchste Klangtreue und Qualität zu bieten, eingeführt. Da ein akustisches Signal oder allgemein ein analoges Signal theoretisch unendlich viele Informationen besitzt, bedarf es auch, für eine verlustfreie Digitalisierung, eine höchstmögliche Abtastrate. Ob eine Verzerrung durch Aliasing vorliegt und welche die erzeugte Aliasing-Frequenz ist, lässt sich sehr leicht berechnen.

Beispiele:

Abtastrate: 44,1 kHz
Nyquist-Frequenz: 22,05 kHz (halbe Abtastrate)

• Eingangsfrequenz: 22 kHz

Da 22 kHz noch unterhalb der Nyquist-Frequenz liegt, wird das Signal korrekt mit 22 kHz aufgenommen.

• Eingangsfrequenz: 28 kHz

28 kHz ist über der Nyquist-Frequenz, es tritt Aliasing auf.

44,1 kHz − 28 kHz = 16,1 kHz

Das 28 kHz Signal wird bei einer Abtastrate von 44,1 kHz als 16,1 kHz Signal aufgezeichnet.

• Eingangsfrequenz: 34 kHz

34 kHz ist über der Nyquist-Frequenz, es tritt Aliasing auf.

44,1 kHz − 34 kHz = 10,1 kHz

Das 34 kHz Signal wird bei einer Abtastrate von 44,1 kHz als 16,1 kHz Signal aufgezeichnet.

• Eingangsfrequenz: 45 kHz

45 kHz ist über der Nyquist-Frequenz, es tritt Aliasing auf.

45 kHz – 44,1 kHz = 0,9 kHz (vertauscht, da Absolutwert relevant ist)

Das 45 kHz Signal wird bei einer Abtastrate von 44,1 kHz als 900 Hz Signal aufgezeichnet.

Abtastrate: 48 kHz
Nyquist-Frequenz: 24 kHz (halbe Abtastrate)

• Eingangsfrequenz: 22 kHz

Da 22 kHz noch unterhalb der Nyquist-Frequenz liegt, wird das Signal korrekt mit 22 kHz aufgenommen.

• Eingangsfrequenz: 28 kHz

28 kHz ist über der Nyquist-Frequenz, es tritt Aliasing auf.

48 kHz − 28 kHz = 20 kHz

Das 28 kHz Signal wird bei einer Abtastrate von 48 kHz als 20 kHz Signal aufgezeichnet.

• Eingangsfrequenz: 34 kHz

34 kHz ist über der Nyquist-Frequenz, es tritt Aliasing auf.

48 kHz − 34 kHz = 14 kHz

Das 34 kHz Signal wird bei einer Abtastrate von 48 kHz als 14 kHz Signal aufgezeichnet.

• Eingangsfrequenz: 45 kHz

45 kHz ist über der Nyquist-Frequenz, es tritt Aliasing auf.

48 kHz – 45 kHz = 3 kHz

Das 45 kHz Signal wird bei einer Abtastrate von 48 kHz als 3 kHz Signal aufgezeichnet.

Diese Beispiele zeigen deutlich, wie wichtig die Wahl der richtigen Abtastrate ist, um Aliasing zu vermeiden bzw. um Ultraschall durch diesen Effekt in den hörbaren Bereich zu verschieben [16].

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7. Nichtlineare Verzerrungen

Eine nichtlineare Verzerrung tritt auf, wenn in einem System die Beziehung zwischen dem Eingangs- und dem Ausgangssignal nicht mehr proportional ist. Dies führt dazu, dass sogenannte Obertöne (höhere Frequenzen, zusätzlich zur Grundfrequenz) oder allgemein neue Frequenzen (harmonische, nicht harmonische bzw. Intermodulationsprodukte) entstehen, die im ursprünglichen Signal nicht vorhanden waren. Diese Verzerrungen können dazu führen, dass z.B. Ultraschallsignale in den hörbaren Bereich verschoben werden.

Doch was genau bedeutet das alles?

Ein nichtlinearer oder nichtproportionaler Zusammenhang zwischen Eingang und Ausgang bedeutet, dass sich das Eingangssignal beispielsweise verdoppelt, das Ausgangssignal jedoch nicht. Dadurch, dass die eigentliche Beziehung zwischen Ein- und Ausgang nicht gegeben ist, werden Signale verzerrt. Geben wir in unser System ein Sinussignal (periodische Wellenform) erhält man, wie in Abbildung 2 zu sehen, ein abgeschnittenes Ausgangssignal, welches in seiner Form nicht mehr dem am Eingang entspricht. Das neue Signal besteht aus einer Mischung unterschiedlicher Sinus- und Kosinussignalen mit unterschiedlichen Frequenzen (zusätzliche Obertöne), die in der Summe das neue Ausgangssignal erzeugen. Obertöne sind dabei das Vielfache der Grundfrequenz. In der Mathematik gibt es die sogenannte Fourier-Analyse, bei der durch die Summe von Sinus- und Kosinuswellen mit unterschiedlichen Frequenzen verzerrte, nichtlineare Systeme dargestellt werden können. Als Maß für nichtlineare Verzerrungen dient der Klirrfaktor und wird in % direkt, oder umgerechnet als Klirrdämpfung in dB angegeben [17] [18].

Abbildung 2:
Signal- bzw. Frequenzveränderung durch nichtlineare Verzerrung (eigene Abbildung von Tim Timsen).

Aufgrund der erwähnten Nichtlinearität zwischen dem Eingang und dem Ausgang kommt es bei dieser Art von System zu Intermodulation. Anders als bei linearen Systemen, bei dem das Superpositionsprinzip (Amplitudenaddition) dafür sorgt, dass die Beziehung zwischen Eingang und Ausgang direkt und proportional ist, ermöglicht ein nichtlineares System, dass verschiedene Frequenzen miteinander interagieren und so neue Frequenzen entstehen können. Die durch Intermodulation entstandenen Differenzfrequenzen sind das Ergebnis der Addition und/oder Subtraktion der Grundfrequenzen. Interagieren beispielsweise die Frequenzen 28 kHz und 16 kHz, sind, dank der Nichtlinearität, die daraus resultierenden Intermodulationen 44 kHz (Addition) und 12 kHz (Subtraktion) [19]. Aufgrund der physikalischen bzw. elektrischen Eigenschaften mancher Bauteile (Halbleiterbauelemente wie Dioden und Transistoren), entsteht eine Nichtlinearität, das bedeutet, die Materialien reagieren unter bestimmten Umständen (Spannung oder Temperaturveränderung) anders. Eine Diode etwa leitet erst dann, wenn eine bestimmte Schwellspannung überschritten wurde und das nur in eine Richtung; oder manche Verstärker gehen ab einem bestimmten Punkt in die Sättigung (maximaler Ausgangswert erreicht), wodurch das Ausgangssignal abgeschnitten oder verzerrt wird. Bei Transistorschaltungen (Verstärker) existieren schon sehr lange Stabilisierungsschaltungen, die dafür sorgen, dass der Arbeitspunkt auch bei einer Temperaturveränderung stabil bleibt. Ältere Geräte sind möglicherweise hiervon nicht betroffen, was sie anfällig für Signalverzerrungen macht.

Auch bei Magnetbändern (Kassetten) kann es zu einer Sättigung kommen (maximale Magnetisierungsfähigkeit erreicht), wenn z.B. der Eingangspegel zu hoch ist, wodurch das Magnetband nicht mehr in der Lage ist, die vollen Variationen des Magnetfeldes (Tonkopf) wahrzunehmen bzw. abzubilden. Dies führt zum sogenannten Clipping und damit zu nichtlinearen Verzerrungen. Da das Verhalten eines magnetischen Materials (z.B. Magnetband), in Abhängigkeit von einem externen Magnetfeld, keinen linearen Verlauf aufweist (Hysteresekurve), bedarf es nicht einmal eines übersteuertes Eingangssignales, um möglicherweise eine nichtlineare Verzerrung zu erzeugen. Ebenfalls kann es bei manchen Kassettenrekordern durch eine Vormagnetisierung (hochfrequente Wechselspannung) passieren, dass in Kombination mit bestimmten Frequenzen das Material eine Sättigung erreicht. Aber auch Temperaturveränderungen führen hier dazu, dass sich elektrische Bauteileigenschaften bzw. sich die Magnetbänder selbst verändern, wodurch ein nichtlinearer Effekt auftritt [20].

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8. Demodulation

Allgemein können wir beim Hörbarmachen von beispielsweise Ultraschallsignalen, etwa durch den beschriebenen Aliasing-Effekt oder durch eine nichtlineare Verzerrung, von Demodulation sprechen. In der Kommunikations- bzw. Rundfunktechnik (Radio, AM/FM) wird Demodulation verwendet, um ein Nutzsignal (z.B. Audioinhalt) aus einem hochfrequenten Trägersignal zu extrahieren.

Ein Prinzip der Demodulation (Heterodyn-/Mischdemodulation) basiert auf der Interferenz (Wechselwirkung beim Überlagern von mindestens zwei Wellen) zwischen dem Trägersignal und einer lokalen Oszillatorfrequenz. Durch die Mischung der beiden Frequenzen wird eine Zwischenfrequenz erzeugt, die das modulierte Nutzsignal in einen Bereich verschiebt, in dem es leichter extrahiert werden kann [20] [21] [22] [24].

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9. Raudive-Diode

Eine Demodulation durch Audiokomponenten (Transistoren, Dioden), wie unter „Nichtlineare Verzerrungen“ beschrieben, kennt man aus dem Bereich der instrumentellen Transkommunikation (ITK) und dem dort bekannten „Raudive-Diode“-Experiment.

Dabei wird eine einfache elektrische Schaltung verwendet, die mittels Diode und deren Eigenschaft der Nichtlinearität, hochfrequente und amplitudenmodulierte Frequenzen hörbar machen kann (AM-Demodulation). In den zufällig umgebenen AM-Signalen, die vielleicht ein Produkt aus dem Jenseits oder einer jenseitigen Welt sein könnten, sollen so Stimmen extrahiert werden.

Wie bereits beschrieben, weist die Diode eine Nichtlinearität auf, da sie den Strom nur in eine Richtung leitet und dies erst ab einer bestimmten Schwellspannung zulässt. Des Weiteren weist sie ein temperaturabhängiges Verhalten auf. So erhält man ein gleichgerichtetes Signal, bei dem nur der positive oder negative Teil der Schwingung durchgelassen wird. Um das Audiosignal bestmöglich von dem ursprünglichen Trägersignal zu lösen, wird das gleichgerichtete Signal an einem Kondensator bzw. Widerstand (RC-Kombination) geglättet. So werden AM-Signal sehr einfach hörbar gemacht bzw. erhält man durch dieses Verfahren, aus den zufälligen AM-Signalen in der Umgebung, als Nebenprodukt der Nichtlinearität der Diode die sehr leisen, jenseitigen Stimmen [23] [24].

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10. Demodulation durch Reflexion (Schwebung)

Demodulation bezeichnet also den Prozess, durch den eine hohe Frequenz in eine niedrigere Frequenz umgewandelt wird. Dies passiert beispielsweise durch eine Überlagerung von mehreren Frequenzen, die in Phase sind (gleiche Auslenkung bzw. Richtung). Handelt es sich um Wellen mit der gleichen oder annähernd gleichen Frequenz, so addieren oder subtrahieren sich ihre Amplituden (Signalstärke). Liegen beide Wellenberge oder beide Wellentäler übereinander, so verstärkt sich die Amplitude (wird lauter) und man spricht von konstruktiver Interferenz. Wird hingegen ein Wellenberg von einem Wellental überlagert (gegenphasig), löscht sich das Signal aus. Ein allgemeines Abschwächen der Signalstärke wird destruktive Interferenz genannt.

Bei unterschiedlichen Frequenzen kommt es zu einem sogenannten Schwebungseffekt. Diese Schwebungen sind das Ergebnis der sich abwechselnden konstruktiven und destruktiven Interferenz mehrerer Frequenzen (siehe Abbildung 3a, 3b). Die daraus resultierende Frequenz kann ganz einfach berechnet werden, indem die niedrigere Frequenz von der höheren subtrahiert wird. Beträgt der Frequenzunterschied bis ca. 20 Hz (sofern die Frequenzen im hörbaren Bereich sind), so kann man eine pulsierende Schwankung hören. Darüber hinaus kann das menschliche Ohr die langsame Schwankung nicht mehr wahrnehmen und man hört zwei getrennte Töne oder nur noch einen Ton [20] [27].

Abbildung 3b:
Signal- bzw. Frequenzveränderung druch Interferenzen (eigene Abbildung von Tim Timsen).

Wenn nun die Ultraschallfrequenzen an Oberflächen (Wand, Objekt) reflektiert werden, kann es zu einem nichtlinearen Verhalten kommen, bei dem Wellen mit ihrer eigenen oder einer anderen Frequenz interagieren. Diese Interaktionen, besonders bei harten Oberflächen oder speziellen Materialien, erzeugen Intermodulationsprodukte. Dieser Prozess einer unbeabsichtigten Demodulation kann somit Frequenzen erzeugen, die vom menschlichen Ohr wahrgenommen werden. Ein weiteres Phänomen tritt auf, wenn sich ein Objekt im Weg der Ultraschallwelle bewegt, wie z.B. eine Hand oder eine andere reflektierende Fläche. Die Bewegung erzeugt eine Doppler-Verschiebung (Doppler-Effekt) und kann dabei Frequenzen ins hörbare Spektrum verschieben. [20] [26].

Doppler-Effekt: Wenn sich die Quelle der Welle auf den Beobachter zubewegt, wird die Wellenlänge verkürzt und die Frequenz erscheint dem Beobachter höher. Entfernt sich die Quelle der Welle vom Beobachter, wird die Wellenlänge verlängert und die Frequenz erscheint dem Beobachter niedriger. Ein hier sehr bekanntes Beispiel ist das Martinshorn eines vorbeifahrenden Krankenwagens, welches sich je nachdem, ob sich dieser auf einen zu- oder von einem wegbewegt, unterschiedlich klingt.

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11. Tonbandstimmen und Ultraschall

An dieser Stelle geht es um die eigentliche Frage, wie diese Informationen helfen können oder inwiefern diese Informationen etwas mit Tonbandstimmen zu tun haben. Eine Frage, die oft gestellt wird, ist die nach der Herkunft oder der Entstehung von Tonbandstimmen. Eigentlich sind diese nie mit dem bloßen Ohr zu hören, dennoch gelangen sie auf die Aufnahme.

Manchmal meint man aber doch, eine Stimme gehört zu haben, obwohl es so scheint, dass niemand anderes da ist. Könnten die Stimmen aus dem Jenseits vielleicht nur in einem nicht hörbaren Frequenzbereich (Ultraschall) liegen? Die zuvor beschriebenen Phänomene (Aliasing-Effekt, nichtlinearen Verzerrung, Demodulation durch Reflexion) geben möglicherweise einen Hinweis auf deren Herkunft.

Egal ob Fidelio Köberle, Ernst Senkowski, Hans-Otto König, Friedrich Jürgenson oder auch viele andere aus dem Bereich der instrumentellen Transkommunikation, sie alle arbeiteten in den Anfängen mit einem Tonbandgerät. Teilweise haben die bekannten Transkommunikatorinnen und Transkommunikatoren mit Ihren Magnetbandaufnahmegeräten Unmengen von Aufnahmen gemacht und dabei sehr bemerkenswerte Rückmeldungen dokumentieren können. Aber nicht nur damals nahm man Kassettenrekorder (Magnetbandrekorder) für die Aufzeichnung der Einspielung, selbst heute noch setzen manche Leute auf die guten alten Magnetbänder.

Eine bauteilbedingte, nichtlineare Verzerrung könnte diese Geräte bei der Erforschung von jenseitigen Stimmen so wertvoll machen.

Heutzutage setzen die allermeisten eher auf hochmoderne Digitalrekorder – nicht nur aus dem Grund, dass man deutlich einfacher die Daten auf den Computer bekommt; die Aufnahmequalität ist auch hochauflösend und glasklar. Doch welches Gerät ist für die Aufzeichnung von Tonbandstimmen am besten oder welche Einstellungen sollte man tätigen?

An manchen Tagen zeichnet das Gerät etwas auf und an vielen anderen nicht. In der Regel wird hier eine höchstmögliche, ungefilterte und unkomprimierte (!) Aufzeichnung verwendet, was dahingehend nachvollziehbar ist, dass man so die meisten Informationen in der Aufnahme speichern kann. Doch was sagt der Abschnitt über den Aliasing-Effekt? Hier würde eine mathematische Berechnung zeigen (siehe Abbildung 4), dass bei einer niedrigen Abtastrate, also 44,1 kHz oder eher niedriger, eine deutlich höhere Chance besteht, akustische Signale außerhalb des hörbaren Frequenzbereichs (Ultraschall) aufzuzeichnen bzw. wahrzunehmen [16].

Abbildung 4:
Auswirkung auf eine Frequenz durch unterschiedliche Abtastraten (eigene Abbildung von Tim Timsen).

An dieser Stelle sei erwähnt, dass dies selbstverständlich auch ein Mikrofon voraussetzt, was derartige Frequenzen noch wahrnehmen kann. Dazu wurde mir vom Support der Firma Zoom Corporation, zum Zoom H1n geschrieben, dass dieses Gerät möglicherweise Signale bis maximal 18 kHz aufzeichnen kann. Diese Aussage überprüfte ich im späteren Verlauf dieses Themas und konnte feststellen, dass ich noch Signale bis 24 kHz mit dem internen Mikrofon aufzeichnen konnte. Und wenn man dann doch mal meint, ein vermeintlich unerklärliches Geräusch oder gar eine Stimme gehört zu haben? Wie der Abschnitt über die Reflexionen verdeutlicht, kann es durchaus passieren, dass hochfrequente Signale durch reflektierte Überlagerungen plötzlich als hörbare Töne erscheinen.

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12. Quellen

Spekulationen, die Poltergeistaktivitäten auf Untergrundwasser zurückführen, gehen bis mindestens ins 18. Jahrhundert zurück (Dibbesdorf, 1767 – 1768) und weitere Spekulationen, die sie mit Erdbeben in Verbindung bringen bis zum Adams Fall 1817 – 1821. Besonderer Verfechter dieser Theorien war G. W. Lambert (Journal oft the SPR zwischen 1955 und 1964); auch E. J. Dingwall und T. H. Hall nahmen sie zumindest ernst (Four Modern Ghosts, London, 1958).

Lamberts Version der Theorie basiert vor allem auf den möglichen Effekten, die Untergrundwasser auslösen könnte. Wenn unterirdische Flüsse, alte Brunnen und ähnliches sich in der Nähe der Fundamente eines Hauses befinden, so Lambert, könnte dieses Haus von spasmischen Erschütterungen heimgesucht werden, die aus Wasserbewegungen heraus entstehen. Die Erschütterungen könnten Objekte im Haus in die Luft befördern, während als weitere Konsequenz durch die unterirdische Kraft Risse im Mauerwerk entstehen könnten, zusammen mit allen möglichen unheimlichen Geräuschen, die das Haus verursacht, während seine Fundamente sich durch die Wasserbewegungen verändern. Genauso könnten Objekte ihren Standort verändern, wenn sich das Haus dann beim Nachlassen oder plötzlichen Wegbleiben der Untergrundaktivitäten wieder setzt.

Dingwall und Hall erweiterten die Theorie etwas, indem sie mutmaßten, dass seismische Aktivitäten in einigen Fällen von Spuk und Poltergeistaktivitäten der Auslöser sein könnten. Dabei könnten diese Erdbeben zu schwach sein, um wirklich registriert werden zu können. Gauld und Cornell fanden etliche Belege, die gegen die geophysikalische Theorie sprechen. Obwohl viele Phänomene Parallelen zu Erdbeben aufweisen (Krachgeräusche, Objektbewegungen, Stehenbleiben von Uhren, Fensterscheibenbruch), sind Poltergeistfälle deutlich fundamentaler. Manchmal übertreiben Betroffene auch, wie Alan Gauld aus eigener Erfahrung anmerkt.

Lamberts Theorie, dass britische und einige andere Poltergeistfälle insbesondere in Küstengegenden, Seegegenden und Untergrundflüssen auftreten, dürfte laut Gauld und Cornell eher auf die Tatsache zurückzuführen sein, dass in solchen Gegenden die Population höher ist.

Erdbeben konnten bisher zeitlich und lokal nicht nachgewiesen werden. Andere Wetterauffälligkeiten, wie heftige Regenfälle oder die Gezeiten, konnten ebenfalls nicht mit Poltergeistfällen in Verbindung gebracht werden. Dennoch merkt Gauld an, dass geringe Bewegungen des Hauses durchaus zu den „natürlichen Gründen“ gerechnet werden müssen, aus denen heraus bestimmte Phänomene entstehen könnten. Gauld und Cornell halten es aber für ausgeschlossen, dass, wie Lambert 1959 behauptete, der Großteil der Poltergeistfälle mit der geophysikalischen Theorie erklärbar sind.

Da geophysikalische Phänomene in ihrem Auftreten beschränkt sind, würde dies für einen Großteil der durch Zeugen berichteten Phänomenologie bedeuten, dass es sich bei allen anderen Aktivitäten um Einbildung handelt. Dazu gehören „intelligente“ Klopfzeichen und auch bestimmte, den Naturgesetzten widersprechende Objektbewegungen. Poltergeist-Betroffene würden demnach unter einer merkwürdigen, angstauslösenden Beeinträchtigung ihrer Sinne leiden. Wenn sich Aktivitäten um eine Person herum zentrieren, dass müsste diese Person einer Illusion unterlegen sein, dem Aberglauben zusprechen oder unter einem Wahn leiden.

Normale Häuser könnten außerdem einer beständigen geophysischen Gewalt, die es Objekten im Haus ermöglicht, durch die Gegend zu fliegen, keinesfalls standhalten. Dies beweist das „House-Shaking-Experiment“.

Quelle

Roll, William G. (1976): Der Poltergeist. S. 330 ff. Freiburg im Breisgau: Aurum Verlag.

1. Grundlegendes

Im Zusammenhang mit Transkommunikation bzw. instrumenteller Transkommunikation (ITK), Tonbandstimmenforschung oder ganz allgemein paranormaler Forschung hört und liest man immer wieder von Rauschen oder genauer gesagt von sogenanntem weißem Rauschen (White Noise), das als hilfreiches Mittel zur Herstellung einer Kommunikation mit dem Jenseits angesehen wird.

Um die Manifestation bzw. Verdeutlichung einer Stimme aus dem Jenseits zu fördern, wird es als sinnvoll erachtet, sogenanntes akustisches Rohmaterial zur Verfügung zu stellen. Dabei kann es sich z.B. um Geräusche, verschiedene Tonfetzen, (ausländische) Radiosender oder allgemein um Hintergrundgeräusche handeln. Der Sinn dahinter soll der sein, dass man davon ausgeht, dass verstorbene Lebewesen (Menschen und Tiere) im Jenseits mit unserer Welt bzw. den zurückgelassenen und noch lebenden Lebewesen (i.d.R. Menschen), Kontakt aufnehmen wollen und diese Energien so in der Lage sein sollen, die Materie in „unserer“ Welt, beeinflussen zu können (paranormale Modulation), was man auch oft unter dem Begriff manifestieren führt.

Unter Manifestation versteht man die Umwandlung von Schwingungen oder Wellen, genauer von Schallwellen (Akustik) oder elektromagnetischen Wellen (EMF), was auch den visuellen Bereich miteinschließt, denn Licht ist nichts anderes als elektromagnetische Wellen im sichtbaren Bereich.

Ein typisches Beispiel für eine Manifestation im akustischen Bereich, während einer Aufnahme, sind die so genannten EVPs, was für Electronic Voice Phenomenon steht, oder zu Deutsch Tonbandstimmen, die sich aus noch ungeklärten Gründen auf Speichermedien wie einer Musikkassette (Tonband bzw. Magnetband) oder einem elektronischen Speicherchip, z.B. in einem Diktiergerät, während der Aufnahme bilden können.

Um es dem Jenseits einfacher zu machen, wird im besten Fall ein Rohmaterial in den Raum abgestrahlt und über ein Mikrofon wieder aufgenommen (Mikrofonmethode). Durch die Beeinflussung der gegebenen Materie sollen die Energien nun in der Lage sein, mit geringerem Energieaufwand das Rohmaterial so umzuwandeln, dass wir es hören (Akustik), im Falle einer elektromagnetischen Beeinflussung (Ausschlag eines Messgerätes) bzw. allgemein einer visuellen Beeinflussung (Licht-/Schattenphänomen) sehen aber auch thermisch (warm / kalt) bzw. haptisch (Berührung) spüren oder aber auch subjektiv (somatisch) empfinden können. Der Kanal zwischen unseren beiden Welten sorgt nicht nur für einen deutlichen Energieabfall (transzendenter Widerstand), der in eine Kommunikation investierten Energie, die schließlich nur sehr schwach oder gar nicht mehr als Botschaft beim Empfänger ankommt, sondern auch ganz allgemein für eine Störung des Signals. Die Verbesserung dieses Kanals, der sehr oft auch als Brücke bezeichnet wird, kann sich positiv auf die Qualität des übertragenen Signals auswirken.

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2. Rauschen

Rauschen ist ein wichtiges Phänomen in der Psychoakustik und damit der Wahrnehmung von Schall durch das menschliche Ohr. Allgemein ist Rauschen ein Begriff, den man aus dem Bereich der Akustik, Elektronik oder Signalverarbeitung kennt und sich in der Regel auf unerwünschte und zufällige Signale bzw. Störungen bezieht, die in einem System vorhanden sind. Abhängig von der Quelle oder Charakteristik kann Rauschen verschiedene Formen annehmen und ist allgemein betrachtet unregelmäßig und chaotisch (unvorhersehbar). In der Akustik kann so ein unerwünschtes Geräusch durch z.B. diverse Umgebungsgeräusche, mechanische Vibrationen (Klimaanlagensummen) aber auch durch die thermische Bewegung von Molekülen in der Luft entstehen. In der Elektronik und Signalverarbeitung bezieht sich Rauschen auf unerwünschte elektrische Signale, die durch elektromagnetische Interferenzen (externes Rauschen), Störsignalen aus benachbarten Schaltungen oder Geräten wie auch durch thermische Bewegungen von Elektronen in einem leitenden Material wie einem Widerstand, auftreten können. Aber auch ungleichmäßige Bewegungen von Ladungen bzw. Ladungsträgern in Halbleiterbauelementen wie Dioden oder Transistoren kann zu einem Rauschen führen. Kommt es zu einer zufälligen Verteilung von Elektronen in einem leitfähigen Material, wodurch es zu Schwankungen im Stromfluss kommen kann, spricht man von einem Quantenrauschen. Es gibt aber noch weitere, natürliche Quellen für Rauschen, wie z.B. Windgeräusche, einer belebten Straße, Meeresrauschen, Regengeräusche, fließendes Wasser oder Gewitter. Da der Begriff „Rauschen“ subjektiv ist, und je nach Kontext eine andere Bedeutung haben kann, wird in manchen Fällen auch das Sprechen von Menschen als Rauschen empfunden.

Wenn das Rauschen unerwünscht ist, wird es als störend empfunden und kann die Genauigkeit von Messungen verringern, wie auch im Allgemeinen die Qualität eines Signals beeinträchtigen.

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3. Was tun gegen Rauschen?

Rauschen kann durch verschiedene Techniken wie Filterung, Abschirmung, Entkopplung, Schalldämmung, aktive Rauschunterdrückung oder durch den Einsatz von rauscharmen Verstärkern minimiert oder kontrolliert werden.

Das so genannte weiße Rauschen wird z.B. in der Funktechnik zur Rauschunterdrückung eingesetzt, da es die Rauschleistung in Empfängern minimiert – man bekämpft also Rauschen mit Rauschen.

Durch gezieltes einspeisen von weißem Rauschen kann die Empfangsqualität (Signal-Rausch-Verhältnis) verbessert werden, was insbesondere bei schwachen Signalen hilfreich sein kann. Der Vorgang, bei dem ein Geräusch durch ein anderes Geräusch verdeckt wird, wird Maskierung genannt. Da die Wahrnehmung eines anderen Geräusches beeinflusst wird, eignet sich dieses Verfahren auch zur Tinnitus-Therapie.

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4. Weißes Rauschen

Als weißes Rauschen bezeichnet man ein akustisches oder elektrisches Signal, bei dem alle Frequenzen in einem breiten Frequenzspektrum (z.B. in der Akustik zwischen 0 und 20.000 Hz) im hör- bzw. messbaren Bereich kontinuierlich, zufällig und mit gleicher Intensität (Gleichverteilung der Energie) verteilt sind. Mit anderen Worten, jede Frequenz in einem vordefinierten Frequenzbereich klingt neutral betrachtet gleichlaut. Die tatsächliche Wahrnehmung variiert jedoch je nach verwendetem Mikrofon oder auch je nach Ohr, da diese Schallwandler nicht über den gesamten Frequenzbereich gleich empfindlich sind.

Eine natürliche Quelle für weißes Rauschen ist z.B. ein Wasserfall, da hier eine Vielzahl von unvorhersehbar fallenden Tröpfchen bzw. umherwirbelnden Molekülen kollidieren und so überlagerte Schallwellen, über das gesamte Hörspektrum, entstehen. Ebenso ist das Rauschen von Wind in den Blättern oder auch das Rauschen der Wellen am Strand eine natürliche Quelle. Auch wenn es sich dabei nicht um perfektes weißes Rauschen handelt, können natürliche Geräusche diesem sehr ähnlich sein. Noch besser hingegen ist das Rauschen oder Hintergrundrauschen zwischen zwei Radiosendern (Rundfunk aber auch beim Fernsehen), das aus einer Mischung von Signalen aus unterschiedlichen Quellen wie elektromagnetische Interferenzen, thermisches Rauschen wie auch kosmische Strahlung besteht.

Weißes Rauschen wird z.B. in der Audiotechnik, Nachrichtentechnik, Physik, Psychologie, Elektrotechnik oder auch in der Astronomie verwendet und kann mit einem Rauschgenerator einfach und beliebig erzeugt werden. Selbst für Mobiltelefone gibt es eine Vielzahl von kostenlosen und umfangreichen Rausch-Generator-Apps.

Da weißes Rauschen sehr gleichmäßig klingt, wird es auch gerne zur Entspannung oder als Einschlafhilfe eingesetzt.

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5. Farben

Allgemein kategorisiert man Rauschen in Farben. Diese Analogie (der Vergleich) dient dazu, die Eigenschaften des Rauschens zu veranschaulichen. Neben dem weißen Rauschen gibt es z.B. noch rosa/pinkes (1/f-Rauschen), braunes/brownsche/rotes (1/f²-Rauschen), blaues (f), violettes (f²), graues, grünes oder schwarzes rauschen.

Betrachtet man das Farbspektrum des sichtbaren Lichts, so erkennt man den Zusammenhang zwischen dem Frequenzspektrum des Rauschens und dem des sichtbaren Lichts (elektromagnetische Wellen im sichtbaren Bereich). Weißes Licht enthält alle Farben des sichtbaren Spektrums – beim weißen Rauschen haben wir auch eine solche Gleichverteilung der Frequenzen über den gesamten Frequenzbereich, wodurch es zu einem flachen bzw. linearen Frequenzspektrum (Energieverteilung) kommt.

Wohingegen die Energie beim rosa Rauschen, mit steigender Frequenz abnimmt (1/f) und es so zu einer höheren Energiedichte im Bereich der niedrigen Frequenzen kommt. Betrachtet man hier das Farbspektrum des sichtbaren Lichts, würde dabei der rote Bereich deutlich stärker betont werden als der blaue.

Das braune Rauschen weist eine noch stärkere Betonung des unteren Frequenzbereichs auf. Die höheren Frequenzen werden dabei deutlich abgeschwächt. Da sich das braune Rauschen eher von der Brown‘schen Molekularbewegung (Wärmebewegung kleiner Teilchen in Flüssigkeiten und Gasen) ableitet, gibt es hier keinen echten farblichen Bezug.

Bei blauem Rauschen (azurblaues Rauschen) erhöht sich mit steigender Frequenz auch die Leistungsdichte, was bedeutet, dass es im Bereich von höheren Frequenzen auch ein erhöhtes Energieaufkommen gibt. Bezogen auf das Lichtspektrum würde es hier in Richtung blau, einen deutlichen Anstieg der Intensität geben.

Das violette Rauschen betont hohe Frequenzen, also Blau bzw. den (ultra)violetten Bereich noch stärker, wobei es zusätzlich kein Auftreten der niedrigen Frequenzen (rot) gibt. Da das menschliche Ohr gegenüber hohen Frequenzen (größer 5.000 Hz) eine verminderte Empfindlichkeit aufweist, eignet sich violettes rauschen eher weniger dafür, unhörbare Frequenzen hörbar zu machen.

Graues Rauschen würde durch seine U-förmige Ausbreitung übersetzt grob die Farbe grau ergeben. Auf Grund der sogenannten psychoakustischen Kurve (Darstellung der Empfindlichkeit des menschlichen Gehörs in Abhängigkeit von der Frequenz) klingt graues Rauschen für das menschliche Ohr, unabhängig von der Frequenz, gleich obwohl es im Gegensatz zum weißen Rauschen, kein gleichmäßiges Energieniveau über alle Frequenzen aufweist. So soll die unterschiedliche Wahrnehmung bzw. die Verzerrung ausgeglichen werden.

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6. Stochastische Resonanz

Bei der Maskierung überlagern sich Frequenzen, was zu bedingten Dämpfungen aber auch Verstärkungen führt. Wie im Abschnitt „Was tun gegen Rauschen“ erwähnt, kann in einigen Fällen Rauschen auch nützlich sein, da so, neben der Möglichkeit zur Verschlüsselung in der Kommunikationstechnik, Rauschen auch zur Signalstabilität eingesetzt werden kann.

Im Bereich der paranormalen Forschung ist zu beobachten, dass Tonbandstimmen oft kaum hörbar aufgezeichnet wurden und Abhilfe (oft vergebens) in einer sehr hohen Verstärkung oder der Verwendung von (verzerrenden) Filtern gesehen wird. Wie bereits erwähnt, kann Rauschen bzw. weißes Rauschen auch eingesetzt werden, um eine schwache oder gestörte Signalqualität zu verbessern.

Bei nichtlinearen, komplexen Systemen (z.B. Sprache oder Gehirnströme) tritt so die beschriebene Resonanz auf. Das „System“ reagiert durch die Überlagerung des Eingangssignals mit dem Rauschen, am Ausgang mit einer erhöhten Amplitude (Verstärkung).

Das mathematische FitzHugh-Nagumo-Modell beschreibt die elektrische Aktivität von Neuronen, bei der schwache neuronale Signale durch das Vorhandensein von Rauschen verstärkt werden, wodurch das „System“ empfindlicher auf diese Signale reagiert.

Unser Ohr wie auch Mikrofone können eingeschränkt gut oder schlecht die unterschiedlichen Frequenzen wahrnehmen. Vieles liegt schlichtweg unter unserer Hörschwelle bzw. unterhalb der Mikrofonempfindlichkeit. Eine nachträgliche Verstärkung hat daher wenig oder keinen Einfluss auf die Hörbarkeit von Tonbandstimmen. Wenn etwas, auf Grund eines zu geringen Pegels nicht zu hören war und auch deshalb nicht aufgezeichnet wurde, kann eine Verstärkung in der Nachbearbeitung noch so hoch sein. Aus diesem Grund muss das unhörbare im Vorfeld verstärkt werden, auch wenn es nur minimal ist.

Durch das Hinzufügen von farbigem Rauschen (je nach Betonung), das in den Raum abgestrahlt wird, können bestimmte Signale (Frequenzen) minimal angehoben werden, was die Chance, eine Tonbandstimme über ein Mikrofon aufzunehmen, deutlich erhöht, da das unhörbare Signal, das vorher unterhalb der Hörschwelle lag, diese Schwelle überschreitet und nun wahrgenommen werden kann.

Dieses Verfahren gilt, wie bereits erwähnt, auch für elektromagnetische Signale und wird in der Nachrichtentechnik sowie in der Signalverarbeitung eingesetzt. Konkret gibt es so eine Rauschverstärkung z.B. im Bereich der Radartechnik, bei dem so schwache Ziele, inmitten von Hintergrundrauschen, erkannt werden können. Hier sei der Vollständigkeit halber erwähnt, dass zu wenig Rauschen das Signal kaum verstärkt aber zu viel Rauschen das Signal überdeckt. Darum kann man nicht pauschal sagen, das Rauschen hilft und somit der Einsatz von verrauschter (billiger) Technik nicht unbedingt den gewünschten Zweck erfüllt. Wie immer kommt es auf die Dosierung an – „Viel hilft viel“ ist also kontraproduktiv!

Abbildung: Auswirkung von Rauschen auf das Ausgangssignal.
Grafik: Tim Timsen.

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7. Analoges Fernsehen

Früher kannte man beim analogen Fernsehempfang ebenfalls weißes Rauschen, was auch als Schnee bezeichnet wurde. Sobald ein Sender nicht richtig eingestellt wurde bzw. kein starker Sender in Reichweite war, kam es zu diesem visuellen Phänomen weißer bzw. schwarzer (je nach Modellierung) zufällig flackernden Punkten (Bildrauschen). Diese entstanden im Rundfunkempfänger, durch den Empfang elektromagnetischer Störungen oder kosmischer Hintergrundstrahlung aber auch bauteilbedingt, da der Empfänger selbst auch eine Rauschquelle darstellt. Bei modernen Geräten bzw. dem digitalen Radio-/Fernsehempfang spricht man, auf Grund von verwendeten Algorithmen (Handlungsanweisung), weniger von zufälligem weißem Rauschen bzw. wird das Rauschen (Bild und Ton) erst gar nicht mehr dargestellt.

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4. Quellen

Fachartikel: Was ist Rauschen?
https://cdn.rohde-schwarz.com/hameg-archive/HAMEG_Rauschen.pdf. Zuletzt geprüft am 03.05.2024.

Die Farben des Rauschens:
https://de.wikibrief.org/wiki/Colors_of_noise. Zuletzt geprüft am 03.05.2024.

Rauschen (Physik):
https://de-academic.com/dic.nsf/dewiki/1162287. Zuletzt geprüft am 03.05.2024.
https://de.wikipedia.org/wiki/Rauschen_(Physik). Zuletzt geprüft am 03.05.2024.

Signalverstärkung durch Rauschen:
https://www.spektrum.de/magazin/signalverstaerkung-durch-rauschen/822599. Zuletzt geprüft am 03.05.2024.

Rauschen (Physik):
https://de-academic.com/dic.nsf/dewiki/1162287. Zuletzt geprüft am 03.05.2024.
https://de.wikipedia.org/wiki/Rauschen_(Physik). Zuletzt geprüft am 03.05.2024.

Jürgenson, Friedrich (o.J.): Sprechfunk mit Verstorbenen. Praktische Kontaktherstellung mit dem Jenseits. München: Goldmann Verlag.

Inhaltsverzeichnis:
1. Einleitung und Allgemeines
2. Forschung an EMF-Feldern
3. Quellen

1. Einleitung und Allgemeines

In unserem Alltag sind wir ständig von elektromagnetischen Feldern umgeben: Beim Transport, beim Telefonieren mit dem Mobiltelefon, beim Empfang von Radio und Fernsehen, beim Verbrauch von Strom. Nach derzeitigem wissenschaftlichem Kenntnisstand werden gesundheitsschädigende Wirkungen dabei durch das Einhalten der gesetzlich verankerten Grenzwerte [1] vermieden [2]. Allerdings kann eine mögliche Gefährdung von Personen mit aktiven Körperhilfsmitteln, wie z.B. Herzschrittmachern oder Insulinpumpen, nicht ausgeschlossen werden. Eine mögliche Gefährdung besteht außerdem im Umfeld von leistungsstarken Anlagen wie Funk oder Radar [3].

Unterschieden werden hochfrequente elektromagnetische Felder (z.B. Mobilfunk, Frequenzbereich zwischen etwa 100 Kilohertz und 300 Gigahertz) und niederfrequente elektromagnetische Felder (Mikrowellengeräte, Funk, Radar, bis 300 Kilohertz).

Die Intensität oder Stärke der Felder wird in folgenden Einheiten gemessen:

• Elektrische Feldstärke (Maßeinheit: Volt pro Meter, V/m) oder
• Magnetische Feldstärke (Maßeinheit Ampere pro Meter, A/m) oder
• Leistungsdichte (Maßeinheit: Watt pro Quadratmeter, W/m²).

Die Leistungsdichte ist das Produkt aus elektrischer und magnetischer Feldstärke.

Die Ausbreitungsbedingungen der Frequenzen sind dabei kompliziert:

• Objekte, die sich in Ausbreitungsrichtung befinden, können hochfrequente elektromagnetische Felder reflektieren, beugen oder auch ganz oder teilweise absorbieren. Wie sehr diese Effekte die Ausbreitung beeinflussen, hängt unter anderem von Form, Größe und Material der Objekte ab.
• Die Antennen von Mobilfunksendeanlagen senden auch nicht gleichmäßig in alle Richtungen, sondern haben Vorzugsrichtungen. Dies trägt dazu bei, dass die Feldstärken im Umkreis um einen Sender trotz gleichen Abstands zur Quelle unterschiedlich sein können [4].

Die Auswirkungen auf den menschlichen Körper variieren je nach Frequenzbereich. Im Niederfrequenzbereich sind bei hoher Feldstärke Reizungen von Muskel-, Nerven- und Sinneszellen nachgewiesen. Im Hochfrequenzbereich beschränkt sich der Nachweis auf Wärmewirkungen. Die Art und das Ausmaß der Wirkung hängen stark von der Frequenz und der Stärke des Feldes ab.

Die biologische Wirkung elektromagnetischer Strahlung.
Quelle: Forschungsstiftung Strom und Mobilfunkkommunikation (FSM).

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2. Forschung an EMF-Feldern im Zusammenhang mit paranormalen Phänomenen

2.1. A Critical Test Of The EMF-Paranormal Phenomena Theory: Evidence From A Haunted Site Without Electricity-Generating Fields [5]:

Die in diesem Abschnitt genannten weiteren Quellen sind aus der Quelle rezitiert und sind ebenfalls unter obigem Dokument einzusehen.

Obwohl EMF und GMF-Meter inzwischen von Ghosthuntern bei Untersuchungen eingesetzt werden, gibt es kaum Feldforschungen bezüglich eines möglichen Zusammenhanges zwischen EMF/GMF und paranormalen Aktivitäten. Dabei geht die Literatur in der Theorie davon aus, dass Variationen in EMF/GMF-Feldern Halluzinationen hervorrufen, die dann als paranormale Phänomene interpretiert werden (u.a. Persinger 2003, 2004). Insbesondere die Arbeit von Michael Persinger und seinen Kollegen hat demonstriert, dass niederfrequente Elektromagnetfelder vermeintliche Spukphänomene unter Laborbedingungen hervorrufen können. Laboruntersuchungen haben ergeben, dass bei einer Anwendung von Magnetfeldern in der Stärke von 1 bis 3 Hertz auf die parietalen Temporallappen bei etwa 80% der Probanden das Gefühl einer anwesenden „Präsenz“ erzeugt wird (Booth et al., 2005). Neben der Erzeugung von Halluzinationen vermeintlich anwesender Entitäten soll außerdem die Erinnerung beeinflusst werden. Healey und Persinger (2001) wiesen nach, dass Personen, die sich innerhalb eines niederfrequenten Elektromagnetfeld befinden dreimal so viele falsche Erinnerungen berichten wie Personen, die keinem Elektromagnetischen Feld ausgesetzt sind. Im Kontext von Metaanalysen und multiplen Experimenten nehmen diese Forscher (z.B. St. Pierre & Persinger, 2006) an, dass natürliche geomagnetische Felder an bestimmten Orten möglicherweise Halluzinationen hervorrufen, die dann für paranormale Phänomene gehalten werden. Durch GMF verursachte Halluzinationen könnten also für Augenzeugenberichte über vermeintliche paranormale Phänomene und, schlimmer noch, für falsche Erinnerungen an diese Ereignisse verantwortlich sein.

Als Resultat dieser Untersuchungen werden heute Orte auf die Existenz von EMF/GMF-Feldern untersucht und mehrere Forscher haben signifikante Unterschiede der jeweiligen Feldstärke und Variation an Spukorten und Orten ohne spukhafte Berichte nachgewiesen. Zum Beispiel demonstrierten Nichols und Roll (1998) nach Messung von EMF mit Trifield-Metern, dass die Werte in Bereichen von denen Spukereignisse berichtet wurden, signifikant höher waren. Braithwaite et al. (2004) gelang mit seinem selbstkonstruierten Magnetic Anomaly Detection System (MADS) der Nachweis, dass die GMF-Werte und Magnituden sich nicht nur unterschieden, sondern außerdem auch noch während der Untersuchung signifikant variierten. Zudem entdeckten sie die Existenz von pulsierenden Werten, die im Verlauf einen starken Höchstwerk (Spike) aufwiesen; dabei wurde eine Stärke von 8 bis 10 Hertz erreicht. Demnach erscheinen die EMF/GMF-Felder grundsätzlich intensiver/stärker an vermeintlichen Spukorten vorhanden zu sein und dabei im Verlauf und je nach Bereich des Ortes zu variieren.

Video- oder Audioaufnahmen von paranormalen Phänomenen wurden allerdings nicht untersucht. Wenn eine paranormale Aktivität auf Video oder Audio aufgezeichnet wird, kann die Erklärung, dass das Phänomen gar nicht stattfindet, sondern halluziniert wird, nicht zutreffen. Laythe und Owen kommen zu dem Schluss, dass eine auf Halluzinationen basierende Erklärung für Spukphänomene allein keinen Bestand haben kann.

2.2. Magnetic Fields and Haunting Phenomena: A Basic Primer for Paranormal Enthusiasts [6]:

Geomagnetismus

Hierbei handelt es sich um Magnetfelder, die auf natürliche Weise von der Erde selbst produziert werden. Die kreisende Bewegung des Erdkerns ist vermutlich für die Entstehung von magnetischen Feldern mit verantwortlich. Verschiedene Ereignisse können das Geomagnetische Feld (GMF), das um 500 milliGauss aufweist, an bestimmten Stellen der Erde beeinflussen oder verändern. Darunter kann beispielsweise seismische Aktivität fallen, elektrische Aktivitäten während eines Sturmes oder Mineralien, die magnetisch sind. Auch kosmische Strahlungen können den Geomagnetismus beeinflussen und zu geomagnetischen Stürmen führen.

Es gibt einige Anhaltspunkte, die darauf hinweisen, dass menschliches Verhalten (z.B. Schlafstörungen, Launenhaftigkeit und Aggressivität) ebenfalls mit Veränderungen im geomagnetischen Feld zusammenhängen könnten. Auch können bestimmte Menschen, z.B. aufgrund besonders sensitiver Temporallappen aufgrund einer Temporallappenepilepsie oder Hirnverletzungen, empfänglicher bei geomagnetischen Veränderungen reagieren als andere.

Michael Persinger fand 1988 an der Laurentian Universität in Kanada heraus, dass die geomagnetische Intensität an Tagen, an denen Menschen berichten, Erscheinungen von Verstorbenen gesehen zu haben, stärker zu sein scheint. An Orten, an denen von Spuk berichtet wurde, waren die geomagnetischen Felder um 200 milliGauss oder mehr erhöht, wobei die Struktur des Gebäudes und der geologischen Umgebung eine große Rolle spielen.

Messgeräte

Eines der kostengünstigeren Geräte ist das Tri-Field Natural EM Meter von Alphalab, Inc. Das Gerät misst die Veränderungen im lokalen Geomagnetfeld in der Maßeinheit microTesla (1 microTesla = 10 milliGauss). Das Gerät ist hochempfindlich und sollte deshalb stationär verwendet werden.

Elektromagnetismus

EMF können nach diversen Untersuchungen eine beachtliche Anzahl an Spukphänomenen aufgrund von Halluzinationen hervorrufen, darunter Erscheinungen, das Fühlen einer Präsenz und von Berührungen, Albträume, Flüster- und Atemgeräusche und Lichtblitze. Zwei Studien haben mögliche Veränderungen während einer EEG-Messung nachgewiesen (780 milliGauss und höher). Sowohl im Labor (Persinger et al., 2000) als auch bei Felduntersuchungen wurde ein Zusammenhang zwischen EMF und berichteten Phänomenen nachgewiesen.

Die elektromagnetischen Felder in den meisten Gebäuden bewegen sich zwischen 0,2 und 2 milliGauss, wohingegen in Gebäuden, in denen paranormale Phänomene beobachtet wurden, deutlich erhöhte Werte gemessen wurden (z.B. Persinger et al., 2001; Roll & Persinger, 2001, Wiseman et al., 2002) – allerdings wurden auch an zwei potenziellen Spukorten keine erhöhten EMF-Werte festgestellt (Maher, 2000; Maher & Hansen, 1997).

Messgeräte

Das Tri-Field Broadband Meter von Alphalab gilt als empfehlenswert. Es ist wichtig, dass vor den Messungen mögliche natürliche Auslöser (elektrische Geräte, Stromerzeugende Apparate, laufende Motoren und Kabelelektrik) entsprechend berücksichtigt werden.

Tipps für Messungen von magnetischen Feldern

• Neben der Erfassung und Messung von möglichen Störquellen (elektrische Geräte, Stromleitungen, WLAN, Mobilfunkmasten etc.) müssen Grundmessungen durchgeführt werden. Dies gilt insbesondere für Bereiche, von denen paranormale Aktivitäten berichtet wurden. Dazu gehört auch der Vergleich mit anderen Bereichen, die eben nicht im Zentrum möglicher paranormaler Ereignisse stehen. Abweichungen in den Messungen müssen dokumentiert werden. Wenn während der Messungen eine kontinuierlich hohe Spannung oder ähnliche Werte verschiedener Bereiche festgestellt werden, ist die Wahrscheinlichkeit einer konventionellen Erklärung sehr hoch.
• Bereits durchgeführte Experimente lassen vermuten, dass ein Wechsel der magnetischen Felder ebenfalls Einfluss auf wahrgenommene Spukphänomene haben kann. Innerhalb eines Raumes können (externe Störquellen als nicht existent vorausgesetzt) erhebliche Differenzen in den Werten existieren, teilweise innerhalb weniger Meter.
• Die Dokumentation der Messungen sollte neben den Ergebnissen auch die Umstände der Messung, den genauen Ort, die Uhrzeit und die Dauer der Messung und der möglichen Anwesenheit eines EMF-Feldes beinhalten. Wenn es Grundrisspläne gibt, sollten diese als zusätzliche Dokumentation aufgeführt und entsprechend markiert werden. Ansonsten könnte ein solcher Grundriss auch vor Ort angefertigt werden. So können auch Intervalle festgestellt werden, die ein Indikator für eine konventionelle Quelle als Ursprung der erhöhten Werte wären (z.B. WLAN, Kühlschränke, Klimaanlagen).

In der deutschen wissenschaftlichen Erforschung von paranormalen Phänomenen spielen EMF/GMF-Messungen bisher eine untergeordnete Rolle. So fehlt die bloße Erwähnung beispielsweise in dem Standardwerk „An den Grenzen der Erkenntnis“ [7] vollständig. Vielmehr scheint sich die deutsche Forschung auf quantenmechanische oder psychologische Ansätze zu beschränken.

Ein Hintergrund mag die für deutsche Wissenschaftler und Parapsychologen oft zitierte Elusivität von paranormalen Phänomenen sein – demnach entziehen sich paranormale Phänomene der Aufzeichnung durch z.B. Kameras. Ein besonders bekannter Vertreter dieser Theorie ist Walter von Lucadou. Demgegenüber stehen zahlreiche Video- und Audioaufzeichnungen, die während paranormaler Untersuchungen entstanden sind.

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3. Quellen

Dieser Beitrag wurde am 28.07.2025 zuletzt bearbeitet.

Walter von Lucadou
Foto: Walter von Lucadou

1. Leben und Karriere

Der Psychologe, Physiker und Parapsychologe Dr. rer. nat. Dr. phil. Walter von Lucadou wurde 1945 im Hochschwarzwald, in Löffingen, geboren. Nach dem Studium der Physik und der Psychologie in Freiburg und Berlin war er über einige Jahre Schüler von Hans Bender, der 1950 das Institut für Grenzgebiete der Psychologie und Psychohygiene in Freiburg gründete. 1989 erfolgte durch Walter von Lucadou die Gründung der Parapsychologischen Beratungsstelle der Wissenschaftlichen Gesellschaft zur Förderung der Parapsychologie, ebenfalls in Freiburg. Laut Angaben auf der Webseite bearbeitet die Parapsychologische Beratungsstelle jährlich etwa 3.000 Beratungs- und Informationsanfragen und führt mehr als 100 Informationsveranstaltungen durch [1].

Stichpunktartiger Überblick über seine bisherige Karriere und Stationen: [2]
– Studium der Physik und Psychologie in Freiburg i. Br. und Berlin
– 1974: Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Physikalischen Institut der Universität Freiburg und 1977 am Kiepenheuer-Institut für Solarastronomie in Freiburg i. Br.
– 1979: Wissenschaftlicher Assistent an der Abteilung für Psychologie und Grenzgebiete der Psychologie der Universität Freiburg
– 1985: Gastprofessor am Parapsychologischen Laboratorium der Universität Utrecht (Niederlande)
– 1987: Forschungsaufenthalt an der Princeton University (USA)
– Seit 1989: Leitung der „Parapsychologischen Beratungsstelle“ der Wissenschaftlichen Gesellschaft zur Förderung der Parapsychologie e.V. (WGFP) in Freiburg i. Br.
– Lehrbeauftragter an verschiedenen Universitäten und Fachhochschulen
– Mitarbeiter am Institut für medizinische Ethik, Grundlagen und Methoden der Psychotherapie und Gesundheitskultur, Mannheim (IEGP)
– Honorarmitarbeiter am Institut für Grenzgebiete der Psychologie und Psychohygiene e.V., Freiburg (IGPP)
– Mitherausgeber der „Zeitschrift für Parapsychologie und Grenzgebiete der Psychologie“ und der Zeitschrift „Cognitive Systems“.

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2. Erklärungsansätze

Walter von Lucadou vertritt einen eigenen, unorthodoxen Ansatz zur Erklärung paranormaler Phänomene, der psychologische und physikalische Erklärungsmuster vereint:

• Modell pragmatischer Information (MPI) [3]
• Weak Quantum Theory – Generalisierte oder schwache Quantentheorie (GQT) [4]
• Kollektives Unbewusstes [5]

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3. Verhältnis zum Ghosthunting

Der Ghosthunting-Szene steht Walter von Lucadou skeptisch gegenüber und äußert hin und wieder auch öffentlich Kritik.

„Geisterjäger haben Konjunktur, wenngleich die Ghostbusters-Filme schon vor etlichen Jahren im Kino liefen. Niemandem sei sein Hobby verwehrt, aber es ist verhältnismäßig unwahrscheinlich, dass man mit Videokamera, Mikrofonen oder Infrarotfallen Zeuge paranormaler Begebenheiten wird. Das sagt mir die Erfahrung“ [6].

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4. Veröffentlichungen

Walter von Lucadou ist Autor zahlreicher Bücher, die allerdings für Nicht-Wissenschaftler meist schwer verständlich sind. Zu seinen bekanntesten Veröffentlichungen zählen u.a. Psyche und Chaos – Neue Ergebnisse der Psychokineseforschung (1989), Geister sind auch nur Menschen (1997, mit Manfred Poser) und Die Geister, die mich riefen (2012, mit Peter Wagner).

Gute Einblicke in seine Vorgehensweise bietet die auf Youtube verfügbare Dokumentation „Geister sind auch nur Menschen“ aus dem Jahr 2000 [7].

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5. Quellen

[1] Parapsychologische Beratungsstelle – Freiburg im Breisgau – Öffentlichkeitsarbeit (parapsychologische-beratungsstelle.de)

[2] Eigene Angaben von Walter von Lucadou. Per Mail empfangen am 15.02.2024.

Voraussetzung für das Auftreten von paranormalen Phänomenen sind Systeme organisatorischer Geschlossenheit (Verschränkung).