Akustik. + Tonhöhe, Intervalle und Lautstärke. Die Tonhöhe wird physikalisch durch die Frequenz festgelegt. Kammerton a 1 f = 440 Hz

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1 Akustik Tohöhe, Itervalle ud Lautstärke Die Tohöhe wird physikalisch durch die Frequez festgelegt. Kammerto a 1 f = 440 Hz 1

2 Tohöhe, Itervalle ud Lautstärke Physikalisch wird ei Itervall durch ei Frequezverhältis beschriebe. Oktave 528 : 264 = 2 : 1 Quit 396 : 264 = 3 : 2 Quart 352 : 264 = 4 : 3 Große Terz 330 : 264 = 5 : 4 Tohöhe, Itervalle ud Lautstärke Die Lautstärke wird physikalisch durch die Amplitude der Schallschwigug festgelegt. Bei eier Schwebug ädert sich die Lautstärke der resultierede Schwigug periodisch. 2

3 To, Klag ud Geräusch Ei To ist eie reie (periodische) Siusschwigug der Luft. Im fr-diagramm (Frequez-Amplitude) sieht ma, dass ur eie Frequez vorhade ist. To, Klag ud Geräusch Ei Klag ist eie periodische Schwigug der Luft, die aus eiem Grudto ud Obertöe besteht. f = f 0 (1) f 0 Grudto f Obertöe Im fr-diagramm sieht ma die Zusammesetzug aus Grudto ud Obertöe. 3

4 To, Klag ud Geräusch Ei Geräusch ist eie icht periodische Schwigug der Luft. Im fr-diagramm sieht ma, dass alle Frequeze vorhade sid. Klagbeispiel aalysiere Öffe das Aalyse-App Verwede das FFT-Spektrum (Fast Fourier Trasformatio) zur Klagaalyse. Beachte: auf der Frequez-Achse ist eie logarithmische Skalierug eigestellt! Beobachte das FFT-Spektrum der Grud- ud Obertöe beim Abspiele der Klagbeispiele. Was fällt dir dabei auf? 4

5 Das Ohr Physiologie Das Ohr ei harmoischer Aalysator Der Hörvorgag Das Ohr immt de Schall mit der Ohrmuschel auf. Der Schall brigt das Trommelfell zum Schwige. Die Gehörköchelche verstärke de Schall mechaisch. Durch das Ovale Fester wird der Schall i die Cochlea (Hörschecke) weitergeleitet. Die Haarzelle werde i Schwigug versetzt (Resoaz) ud erkee die jeweilige Frequez. Der Hörerv leitet die Sigale a das Gehir weiter, welches das Schwigugsmuster verarbeitet. 5

6 Das Ohr Lautstärke Die Lautstärke, die ei Mesch wahrimmt, hägt vo der Schallitesität I ab. Schallitesität I = Schalleergie pro Sekude ud pro Quadratmeter Beispiele für Schallitesitäte Schmerzgreze 10 W/m 2 Flugzeug i 25m Abstad 1 W/m 2 Straßelärm 10-5 W/m 2 Uterhaltug 10-8 W/m 2 Flüster W/m 2 Hörschwelle W/m 2 Der Uterschied beträgt 13 Zeherpoteze Das Pho Messug der Lautstärke Die Lautstärke ist ei Maß dafür, wie laut der Schall vom Mesche empfude wird. Die Empfidlichkeit des meschliche Gehörs hat keie lieare Empfidlichkeit! Sie ist auch vo der Frequez abhägig. L... Lautstärke i Pho I... Schallitesität des Toes I 0... Schallitesität der Hörschwelle 6

7 Hörfläche Schmerzgreze 130 Pho Presslufthammer 120 Pho Verkehrslärm Pho Umgagssprache Pho Flüster Pho Hörschwelle 0 Pho Doppler Effekt - ruhede Quelle, bewegter Beobachter f 0... Frequez der Schallquelle c... Schallgeschwidigkeit f... vom Beobachter wahrgeommee Frequez v... Geschwidigkeit des Beobachters Die wahrgeommee Tohöhe steigt, we ma sich auf die Schallquelle zubewegt ud sikt, we ma sich vo der Schallquelle wegbewegt. 7

8 Doppler Effekt - bewegte Quelle, ruheder Beobachter f0... Frequez der Schallquelle f... vom Beobachter wahrgeommee Frequez c... Schallgeschwidigkeit v... Geschwidigkeit des Beobachters Die wahrgeommee Tohöhe steigt, we sich die Schallquelle auf eie zubewegt ud sikt, we sich die Schallquelle vo eiem wegbewegt. Doppler Effekt - Aweduge Die Azeigetafel misst die Frequez der reflektierte Welle ud berechet daraus die Geschwidigkeit. Die Laserpistole zeigt bei eier Etferug vo 116,7 m eie Geschwidigkeit vo 31 km/h a. Radargerät ud Laserpistole zur Verkehrsüberwachug. 8

9 Doppler Effekt - Aweduge Rotverschiebug ud Blauverschiebug i der Astroomie. 9