EIGENSCHAFTEN DES SCHALLS. WELCHE SIND DIES?

Zwei der wichtigsten Schalleigenschaften sind die Tonalität und die Lautstärke.

Um zu verstehen, um was es sich bei der Tonalität und der Lautstärke handelt, müssen jedoch zunächst einmal die Eigenschaften von Schallwellen betrachtet werden. Der Schall bewegt sich nämlich in Form von Wellen, die sich im Wesentlichen in dreifacher Hinsicht unterscheiden: in der Frequenz, der Dauer und der Amplitude (oder Intensität).

Frequenz

Unter Frequenz wird die Anzahl der Schwingungen einer Welle in einer bestimmten Zeitspanne verstanden Im internationalen System wird sie in Hertz gemessen. Dies zu Ehren des deutschen Physikers Heinrich R. Hertz, der diese besondere Eigenschaft entdeckt hat. Zugrunde gelegt wird die Schwingungszahl eines Objektes in einer Sekunde. Der Mensch kann Geräusche mit Frequenzen zwischen 20 Hz und 20.000 Hz hören. Töne mit Frequenzen, die unterhalb der Mindestschwelle liegen, werden als Infraschall bezeichnet, Töne mit Frequenzen oberhalb der Höchstschwelle als Ultraschall (wahrnehmbar etwa von einigen Tieren).

Amplitude (oder Intensität)

Die Amplitude einer Schwingung ist die Eigenschaft der Schallwellen, die für die Intensität maßgeblich ist. Der Schall überträgt, wenn er sich über ein Medium ausbreitet, auch eine gewisse Menge an Energie. Jede akustische Quelle erzeugt also durch die Abgabe einer Welle einen bestimmten Leistungspegel, der es ermöglicht, die Schallintensität zu beziffern. Dieser Wert wird nach der folgenden Formel ermittelt: I=P/S, wobei die Schallintensität I dem Verhältnis entspricht zwischen P, der Schallleistung und S, der Fläche, über die sich die Schallwelle ausbreitet. Unser Ohr kann nur ein bestimmtes Intensitätsintervall wahrnehmen. Wird die Höchstintensität überschritten, die unser Gehör wahrzunehmen in der Lage ist, können dauerhafte Schäden an unseren Hörorganen die Folge sein. Wie wir in den folgenden Abschnitten sehen werden, gibt es jedoch eine bekannte Maßeinheit, die es ermöglicht, die Amplitude eines Tons zu messen: das Dezibel.

Dauer

Wenn eine Schallwelle wieder zum ursprünglichen Niveau zurückkehrt, sagt man, dass sie eine vollständige Schwingung vollzogen hat. Die Zeit, die sie für diese Schwingung benötigt hat, wird als Dauer bezeichnet. Diese Eigenschaft der Schallwellen wird in Sekunden gemessen.

Frequenz und Tonalität

Schallwellen werden dadurch erzeugt, dass die Teilchen eines Mediums nach vorne und rückwärts schwingen. Nach dem vorstehend gezeigten Verhältnis besitzt ein Objekt, das 80 mal in der Sekunde schwingt, eine Frequenz von 80 Hz. Die Frequenz wird als wichtiges Merkmal einer Schallwelle angesehen, weil verschiedene Frequenzen von uns verschieden wahrgenommen werden. Ein einfaches Beispiel ist die Differenz zwischen der hohen Stimme eines kleinen Kindes und der tiefen Stimme eines Mannes. Die Höhe des erzeugten Geräusches wird bestimmt von der Eigenfrequenz des schwingenden Körpers. Je höher die Frequenz des Schwingkörpers, desto höher ist sein Ton. Ein hohes Geräusch wird von unseren Ohren als durchdringend und schrill wahrgenommen, ein leises Geräusch als tief und hohl.

Amplitude und Lautstärke

Die Amplitude der Schwingungen, die von einer akustischen Quelle ausgehen, ist maßgeblich für die Lautstärke des erzeugten Tons. Je höher die Amplitude, desto höher die Lautstärke des erzeugten Geräusches.

Die Eigenschaften des Schalls

Lautstärke

Wie soeben festgestellt, hängt der Pegel eines Geräusches von der Schwingungsamplitude ab, die diesen Ton hervorbringt. Je höher die Amplitude der Schwingung, desto stärker das von ihr erzeugte Geräusch. Die Lautstärke eines Tons hängt auch von der Menge der Luft ab, die zum Schwingen gebracht wird. Die Lautstärke eines Geräusches wird in Dezibel (dB) gemessen.

Die nachstehende Tabelle zeigt einige Lautstärkepegel in dB und wie diese von unserem Gehör wahrgenommen werden.

Tonalität

Zu den Schalleigenschaften gehört auch die Tonalität. Hier ihre Merkmale:

• Die Höhe eines Geräusches wird als Ton bezeichnet, der, wie wir gesehen haben, eng mit der Frequenz korreliert ist. Je höher die Frequenz eines Geräusches, desto höher ist sein Ton. Die weibliche Stimme zum Beispiel ist meist höher als die männliche Stimme, die Tonalität ist also höher.
• Je schneller die Schwingung der Schallquelle, desto höher ist ihre Frequenz und ihr Ton.
• Ein hoher Ton besteht aus einer größeren Anzahl an Kompressionen und Refraktionen, die in einer bestimmten Zeitspanne eine spezifische Stelle queren.

Timbre

Eine der wesentlichen Eigenschaften des Schalls ist das Timbre:

• Das Timbre stellt die Klangqualität dar, also das, was es uns erlaubt, die von verschiedenen Quellen ausgehenden Töne zu unterscheiden.
• Je angenehmer das Timbre eines abgegebenen Geräusches, desto höher die Qualität eines bestimmten Klanges.
• Ein einzelfrequentes Geräusch (auch reines Geräusch genannt) wird als Ton bezeichnet.
• Verschiedene Instrumente bringen je nach ihrer Form und Größe eine diverse Anzahl von Harmonien und Lautstärken hervor. So kann der von einem Instrument ausgehende Klang von dem anderer Instrumente unterschieden werden.