kHz

Schall mechanische Welle : periodische Auslenkungen von Materieteilchen breiten

longitudinale Welle

u(x,t): Auslenkung der Materieteilchen, Dichte- (Schall)Druck

At

EI

2max

2eff 2

11p

Zp

ZI

1c

pV

V 1

Absorption und Reflexion von Schallwellen

Absorptionsgesetz: I = I0 e x,, = (Z, f)vgl.: Lichtabsorption, Ultraschallabsorption

Reflexion: Snellius-Descartes Gesetzvgl.: Lichtabsorption, Ultraschallabsorption

:

thwindigkeiSchallgesc : Dichte,:

Impedanz akustische:,2

21

21

einfal l

refl

c

cZZZ

ZZ

I

IR

Echoortung

Physik(Reiz)

Physiologie(Empfindung)

Intensität, I(W/m2)

Lautstärke, L(phon, sone)

Grundfrequenz Tonhöhe

Obertöne (Spektrum) Klangfarbe

Charakteristiken des Reizes und der Empfindung

Einteilung nach der Frequenz

I (W/m2) n (dB)

Raketenstart 106 180

102 140

Schmerzgrenze 100 = 1 120

10-3 90

laute Radiomusik 10-4 80

10-7 50

10-10 20

10-12 0

212

00 m

W10 wodB,lg10 I

I

In

n -Pegel

Weber-Fechner Gesetz:

Psychophysikalische Gesetze

Stevens Gesetz:

L

L*: Lautheit, Einheit: sone

)log~(log~0

0 I

ILLIL

kk

I

ILLIL

00

** ~~

Fletcher-Munsen J.Acoust. Soc Am.5, 82-108 (1933).

Fensterglas bricht beim 163 dB

Trubinenflugzeug 133 dB, von 33 meter

In normal Luft (neben p0= ) maximal

194.09 dB messbar sonst Stosswellen

Phon und Sone

Audiometrie Audiogram

subjektive Schwellenaudiometrie: die Messung der bei einer gegebenen Frequenz

die Darstellung dieser Kurve

objektive Audiometrie: mit Hilfe von EEG-Signal

Audiogram: die Bestimmung der Abweichung der

Stimmgebung mit einfachen Systemen

Saite-Eigenschwingungen

2l

l

22l

23l

22

4l

Hohlresonator

4l

43l

45l

47l

l

die Zeitfunktion das Spektrum

Einfaches Musikinstrument Reele Musikinstrumente

Reele Musikinstrumente + Singen

Menschliche Lunge beim Sprechen

Erg nzungsmaterial

Trommelfell Basilarmembran Haarzelle

mechanische Umwandlung

mechano-elektrische Umwandlung

mechanische Energie elektrische Energie

Reizenergie Rezeptor-potential

Aktions-potential

elektrische -elektrische Umwandlung

Das Ohr

Innenohr AussenohrMittelohr

Resonator-funktion

ImpedanzanpassungSchall-empfindung

Das menschliche Ohr

FTrommel

ATrommel

(Hebel +

pWasser/pLuft = 22,3

Funktion von chelchen

9989,02

LuftWasser

LuftWasser

einfal l

refl

ZZ

ZZ

I

IR

Mittelohr als Impedanzanpasser

1137,0105,1

4143,22

6

2

Wasser

Luft

2

Luft

Wasser

Luft

2Luft

Wasser

2Wasser

Luft

Wasser

Z

Z

p

p

Zp

Zp

I

I

Das Corti Organ Bewegung der laufenden Wellen auf der basilaren Membran

Ablenkung

(a)

(b)

Modell:

Basilarmembrane in der Ruhe

regenerativerMitkopplung( )

Modell heutzutage: Frequenzanalyse + aktiver nichtlinearer Filtereffekt

370 Hz,1.3 kHz,4.6 kHz

Haarzellen, als Mechanotranszduzern

Auslenkung der Cilien

Ionenkanale

AP Impulse in die Richtung des Gehirns

Haarzellen von Meer-

schweinchen

Schallquelle

RichtungsbestimmungMittellinie

Bestimmung der zeitlichen t) des

Empfangs ein und derselben Schallwellenkomponente zwischen beiden Ohren

c

d

ct

sin

dsin

d

d: Abstand der Ohren

Wichtig beim Armee, Marine,

Im Flugzeug im cockpit 88dB ist zuviel

Kreative Idee: destruktive Interferenz

TU Berlin, Akustisches Innstitut,

Aktives Fenster, plus ein Lautsprecher, im gegenphase

Strahlt

Musikinstrumente, Menschliche Ohr

L rm, L rmschutz

https://www.youtube.com/watch?v=n959TVHAoBA

Zusammenfassung