27 Vom Schall und vom Hören Wie werden Tonhöhen und Frequenzen dargestellt? Aus der Musik kennst du die Darstellung von unterschiedlichen Tonhöhen durch Noten auf Notenlinien: Das ist für die Physik zu ungenau. Es fehlen die Tonhöhen zwischen den Noten. Daher stellen wir Frequenzen wie in Abb. 27.1 dar. Sichtbare Töne (Abb. 27.2) Öffne einen Online-Tongenerator mit dem Laptop. Öffne auch eine Oszilloskop-App mit dem Handy. Beobachte, wie die unterschiedlichen Töne des Tongenerators grafisch in der App am Handy dargestellt werden. Wie unterscheiden sich die Darstellungen von hohen und tiefen Tönen? Kannst du die Frequenzen der einzelnen Töne der C-Dur-Tonleiter von c1 (c') bis c2 (c'') in Hertz ablesen? Welche Tonhöhen können wir hören? Bis nichts mehr klingt (Abb. 27.2) Probiert mit dem Aufbau von V3 aus, welche Frequenzen ihr nicht mehr hören könnt. Beobachtet dabei die Anzeige auf der Oszilloskop-App. Welche Frequenz hat der tiefste Ton, den du hörst? Welche Frequenz hat der höchste Ton, den du hörst? Kann eure Lehrerin oder euer Lehrer diese Töne auch hören? Was könnte der Grund dafür sein? Schallschwingungen unter 20 Hz (Infraschall) und über 20 000 Hz (Ultraschall) können wir nicht hören. Sie schwingen zu langsam oder zu schnell für unser Gehör (Abb. 27.4). Ältere Menschen hören hohe Töne schlechter. Die Härchen in der Gehörschnecke (Abb. 23.4) nutzen sich mit zunehmendem Alter ab. Hunde hören Frequenzen bis etwa 50 000 Hz. Fledermäuse finden sich mit Tönen bis zu 120 000 Hz in ihrer Umgebung zurecht ( Seite 33). In der Medizin wird Ultraschall zur Untersuchung von zB Organen verwendet (Abb. 27.6). Die Organe werfen den Schall zurück. Ein Computer „übersetzt“ den zurückgeworfenen Schall in ein sichtbares Bild. Zeit 1 s 27.1 Drei Schwingungen pro Sekunde: Frequenz f = 3 Hertz. Infobox: Die wellenförmige Darstellung wird „Sinuskurve“ genannt. Sinus ist Lateinisch und bedeutet „Bogen“. c' d' e' f' g' a' h' Kammerton c'' V3 A2 Tonhöhen und Frequenzen werden in Diagrammen so dargestellt: tiefe Töne: y 0,1 s Zeit hohe Töne: y 0,1 s Zeit M V4 27.2 Sichtbare Töne Bis nichts mehr klingt 27.3 Das Stimmgerät zeigt den Kammerton a1 (440 Hertz) an. A3 Das menschliche Ohr hört Töne, die in einem Frequenzbereich von etwa 20–20 000 Hz liegen. M 27.6 Ultraschalluntersuchung einer werdenden Mutter 27.5 Ein Ultraschallgenerator zur Vertreibung von Tieren, zB Mardern 30 000 Hz unhörbar 20 000 Hz 5 000 Hz 20 Hz unhörbar 10 Hz hörbar 27.4 Das menschliche Gehör nimmt nur Teile der Luftschwingungen wahr. Film yt46b3 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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