Der Schall

Wenn wir hören, dann nehmen wir Schall auf. Dazu sind die Ohren da: um den Schall aufzunehmen. Schall ist eine Form von Energietransport. In der Luft sind viele kleine Teilchen – Moleküle -, die hin- und herschwingen können. Dabei stoßen sie andere Teilchen an, die dann auch anfangen zu schwingen und ihrerseits wieder andere Teilchen anstoßen und so fort. Auf diese Weise wird die Schwingungsenergie durch die Luft fortgeleitet und zwar mit einer Geschwindigkeit von etwa 330 Meter pro Sekunde.

Dabei bewegen sich die Luftteilchen selbst natürlich nicht mit dieser Geschwindigkeit fort: sonst wäre ja ständig Sturm! Nein – die Teilchen bewegen sich nur schnell hin und her, ohne dabei wesentlich ihren Platz zu verlassen (wenigstens bei Windstille ist das so).


 

Foto: Dr. Wolfgang Vahle

Eine solche Schwingung hat nun zwei Eigenschaften, die die Physiker beschreiben können. Erstens: wie oft die Teilchen in einer Sekunde hin und her schwingen und zweitens: wie heftig sie dabei schwingen.

Die erste Eigenschaft nennt man die Frequenz. Die Frequenz ist ein Maß für die Tonhöhe.

Die zweite Eigenschaft nennt man die Amplitude. Die Amplitude ist ein Maß für die Lautstärke.

Beide Eigenschaften zusammen charakterisieren einen Ton. Wenn mehrere Töne gleichzeitig klingen, nennt man das einen Klang (wenn er musikalisch harmonisch ist) oder ein Geräusch. Klänge und Geräusche sind also nichts anderes als mehrere Töne, die gleichzeitig klingen.

Frquenz: 5 / Amplitude: 1

Frequenz: 5 / Amplitude: 1

Frequenz: 10 / Amplitude: 1

Frequenz: 10 / Amplitude: 1

Frequenz: 10 / Amplitude: 2

Frequenz: 10 / Amplitude: 2

Überlagerung zweier Sinustöne

Überlagerung zweier Sinustöne

Überlagerung von sieben harmonischen Sinustönen

Überlagerung von sieben harmonischen Sinustönen

Überlagerung von 7 nicht-harmonischen Sinustönen

Überlagerung von 7 nicht-harmonischen Sinustönen