Medientyp Audio. Mittel innen Ohr. Medien Technik. Medien Technik. Orgel: 16,4 Hz bis über 20 khz. Unter 16 Hz: Infraschall Über 20 khz: Ultraschall

Transkript

1 Mittel und Innenohr Medienty Audio Schnecke Hörnerv Eustachisches Rohr (Druckausgleich) Hörfähigkeit: Mensch: 16 Hz Hz größte Emfindlichkeit (5.000) Hz Orgel: 16,4 Hz bis über 0 khz Unter 16 Hz: Infraschall Über 0 khz: Ultraschall Mittel und Innenohr Mittel innen Ohr Schalldruck Maßeinheit Pa Schallwellen Longitudinalwellen Schallgeschwindigkeit 35 m/s ( 10 C) 350 m/s (30 C) abhängig von Temeratur, CO (Blasinstrumente) (Schallwechseldruck) Pascal = Kraft/Fläche [N/m ] Luftdruck 10 5 Pa (1000 hpa) Hörbarkeitsschwelle *10 Pa bei 1000Hz Normal Lautstärke 0,1 Pa Schmerzgrenze 100 Pa

2 Schalldruc Logarithmische Skalierung ,1 0,01 0,001 0,0001 0,00001 Hörbarkeits schwelle Unterhaltung Sehr laut Schmerz Grenze Hörbarkeits schwelle Unterhaltung Sehr laut Schalldruc Verzehnfachung Schmerz Grenze Wegen lg = 0,301 = 3,01 db alle 3 db Verdoelung des Schalldruckegel s Definition Schalldruckegel = 0lg db 0 = *10 P L 0 dezibel: dimensionslose Größe (Größenvergleich) 100 = 0 lg * = lg * = *10 = 100 db Schalldruck? Alexander Graham Bell Taubstummenlehrer Erfinder Telefon, Audiometer Grammohon, Flugzeuge, Boote Definition Schalldruckegel Normallaut L L 0,1 = 0 lg *10 = 0 l + 74 db Schmerzgrenze = 0lg db 0 = *10 Pa L 0 ( g 0,5 4) 100 = 0 lg *10 = 0 lg 0, db ( ) Hörschwelle = 0 L = 0 db Telefon 1875 Lautstärke Wahrnehmung hängt auch von Frequenz ab hon Maß der subjektiven Lautstärke bei 1000 Hz identisch mit Schalldruckegel Beisiel: Schalldruckegel von 60 db bei 3000 Hz wird 70 hon laut emfunden Handbuch der Tonstudiotechnik Akustik & musik. Aufführungsraxis Linien gleicher Lautstärkewahrnehmung 60 Jährige: Hörvermögen über 10 khz um 5 db vermindert. Hörschwelle nahe an Lästigkeitsgrenze! Normalhörender 0 jähriger

3 Schmerzgrenze Normallautstärke Hörschwelle Periodische Funktion Frequenzdarstellung reiner Sinus Schwingungen ( ) = sin = sin( + ) f x x x π Substitutio n x = π ft ( ) sin ( π ft) f t Schallschnelle v ~ = 0,5 m/s = 0,9 km/h max ~ v =,5*10 4 normal ~ 8 v min = 5 *10 m/s = hat Periode 1/f, denn 50 Hz Sinus f ( t) = sin( π *50* t ) x m/s Geschwindigkeit der schwingenden Luftteilchen Schallgeschwindigkeit Ausbreitungs geschwindigkeit der Schallwelle Frequenzen 16,5 Hz C Orgel 33 Hz C 1 Kontrabaß 66 Hz C Violoncello 131 Hz c Bratsche 6 Hz c Geige 54 Hz c Tenor max 1047 Hz c Soran max 093 Hz c 4 Geige max 4185 Hz c 5 Piccolo Flöte 0 π 1 π f sin π f t + = sin π ft + f f Verdeckungseffekt Klangfarbe Wird durch das Sektrum bestimmt Störton 00 Hz Störton 100 Hz männlich weiblich

4 Wie klingt: ( ( π ft ) + ( π ft ) + ( π ft ) + ( π ft )) 1 * sin sin * sin * 4 sin * 6 4 Terzen 5:4 3:7 6:5 5:4 5:4 5:4 große Terz kleine Terz Quarten 4:3 4:3 4:3 45:3 4:3 Quinten Violinklang: a mit Vibrato Pizzicato (Ton h) 3: 40:7 3: 3: Je kleiner die Verhältniszahlen, desto wohlklingender Frequenzverhältnis 1 1 1/ / Prime 1 c 4 Sekunde 9/8 9/8 d 7 Terz 5/4 10/9 e 30 Quarte 4/3 16/15 f 3 Quinte 9/8 g 36 Sexte 5/3 10/9 a 40 Setime 15/8 9/8 h 45 Oktave 16/15 c 48 Verhältnis zur Prime Verhältnis Vorgänger Töne innerhalb einer Oktave D:Fis =4:5 Gr. Terz Es As B F Des Ges 1 1 C Fis 45 3 Berechnung der Halbtön über den Quintenzirkel G 3 H g D A 9 4 / g 7 = E g /

5 440 Hz Pythagoräische Stimmung reine Quarten und Quinten Mitteltönige Stimmung 8 gute, 4 schlecht Tonarten Wolfsquinte Reine Quinte Periode = ggt Wohltemerierte Stimmung Alle Tonarten sielbar Jede klingt anders Gleichstufige Stimmung Alle Tonarten gleich verstimmt (!) 660 Hz Gleichschwebende Temeratur, temerierte Stimmung Prinzi: die 1 Halbtöne einer Oktave Reine Quinte, 3 sec haben gleichen Abstand C:Cis = Cis:D=D:Dis=... 1 Die Stimmung wird heute als cent Abstand zur gleichstufigen Stimmung angegeben Quinte z.b. G:C = 1, cent = teilt einen Halbton in 100 Teile

6 F=440*1,4983 = 659,5 Hz Gleichstufige Quinte, 3 sec Schwebung Vergleichsfolge rein gleich rein gleich Pentatonik: c d e g a c Diatonik: c d e f g a h c Tetrachorde: c d e f, g a h c Chromatik: 1 Halbtöne Medientechnik WS 000/001 Dr. Manfred Jackel Studiengang Comutervisualistik Institut für Informatik Universität Koblenz Landau Rheinau Koblenz Manfred Jackel E Mail: jkl@uni koblenz.de koblenz.de/~jkl c 1 g d () a () 3 e () 4 h () 5 fis () 6 cis () 7 gis () 8 dis () 9 ais () 10 Pytagoräisches Komma eis () Literatur zu diesem Kaitel Hyerlinks zu diesem Kaitel Grafik Quellen