|
Die meisten von uns haben im Physikunterricht schon davon gehört, doch
wenn man es konkret mit Mikrofonen und Aufnahmegeräten zu tun bekommt, ist
es hilfreich, die Grundbegriffe wieder ein wenig aufzufrischen...
Schall ist ein physikalisches Phänomen. Es kommt dadurch zustande, dass
die Moleküle eines Mediums (z.B. Luft, Wasser,...) durch einen Impuls in
Schwingung versetzt werden. Die Moleküle pendeln dann um ihre
Gleichgewichtslage und übertragen ihre Schwingung auf die angrenzenden
Teilchen, um wieder in ihre Ausgangsposition zurückzukehren. Schall ist
demnach eine mechanische Schwingung, die sich als Welle in festen,
flüssigen und gasförmigen Stoffen ausbreiten kann.
Wie lange dauert es bis Schall beim Hörer ankommt? Die
Ausbreitungsgeschwindigkeit der Schallwellen hängt von der Dichte des
Mediums ab. Je dichter, desto schneller der Schall. In der Luft liegt die
Schallgeschwindigkeit bei ca. 333 m/s. Diese Zahl ist durchaus von
praktischer Bedeutung, z.B. bei Aufnahmen mit mehreren Mikrofonen oder der
Beschallung größerer Räume, wo Mikrofone oder Boxen in unterschiedlichen
Abständen zum Mischpult aufgebaut werden.
 Dezibel
(dB) ist die verbreitetste Einheit beim Umgang mit Lautstärke und
stellt eine logarithmische Größe dar, die dem menschlichem Hörempfinden
angepasst ist. Das bedeutet, dass man nicht linear mit dieser Größe rechnen
kann: Eine Verdoppelung der Lautstärke entspricht nicht einer Verdoppelung
des Dezibelwertes ! Trotzdem kann man diese Einheit recht einfach handhaben
indem man sich folgendes merkt:
- +03 dB: Doppelte Leistung (z.B. zwei gleichlaute Schallquellen
statt einer)
- +06 dB: Doppelter Schalldruck (doppelte Amplitude)
- +10 dB: Doppelte Lautstärke (statistischer Durchschnittswert)
In der Regel beschreiben Angaben in Dezibel einen Lautstärkenunterschied:
-4 dB (als Einstellung eines Reglers am Mischpult) heißt eigentlich, die
Lautstärke ist zwar nicht bekannt, aber nach Passieren des Reglers ist sie
um 4 dB geringer. 0 dB heißt in dem Fall, die Lautstärke wird nicht
Verändert.
Bei Aussteuerungsanzeigen bezeichnet
die 0 dB-Marke die maximale Lautstärke, die ein System bewältigen kann.
Werte über 0 dB führen zu Verzerrungen. Allerdings kann man Dezibel auch
als Maßeinheit für die Lautstärke einsetzen, z.B. ein Gebläse
verursacht einen Geräuschpegel von 20 dB, o.ä. In diesem Zusammenhang
bedeutet 0 dB, kein Schalldruck, die Lautstärke ist gleich 0.
Die einfachste Form der Schwingung ist die Sinusschwingung. Sie kann durch
Frequenz, Amplitude und Phase charakterisiert werden.
Eine einzelne Schwingung beginnt, wenn sich ein Teilchen in der
Ausgangsposition befindet und endet nach positivem und negativem Ausschlag
wiederum in der Ausgangsposition.
 Die
Frequenz (f) gibt die Anzahl der Schwingungen pro Sekunde an und bestimmt die
Tonhöhe eines Klangs, je höher die Frequenz, desto höher der Ton. Die
Einheit ist Herz (Hz).
Die Amplitude (A) ist der maximale Ausschlag der Schwingung, also der
maximale Schalldruck, der für die Lautstärke verantwortlich ist.
Die Phase (w) bestimmt die Verschiebung der Schwingung auf der Zeitachse.
Sie kann in Grad angegeben werden.
Schwingungen die sich in einer bestimmten Frequenz wiederholen
(periodische Schwingungen) werden als Ton wahrgenommen. So erzeugt die
Sinusschwingung, die in der Natur nicht vorkommt sondern von Oszillatoren
hergestellt wird, quasi den reinst möglichen und gleichzeitig langweiligsten
Ton. Alles was wir im Normalfall hören, setzt sich aus einer Vielzahl von
Schwingungen zusammen, die sich gegenseitig überlagern. Bei der
Überlagerung addieren sich die Pegel.
Geräusche dagegen bestehen aus einem Gemisch verschiedenster
Frequenzen mit aperiodischem Schwingungsverlauf (keine regelmäßige
Wiederholung). Geräusch und Ton schließen sich nicht aus, denn auch
sie überlagern sich. Alle natürlich erzeugten Töne haben auch einen
Geräuschanteil (Luftgeräusche bei Blasinstrumenten, Anschlag der Saiten
beim Klavier, Kratzen des Bogens auf der Saite bei Streichinstrumenten), was
sie um so interessanter macht. Umgekehrt können Geräusche auch Töne
enthalten – die Übergänge sind fließend. |
