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FM - Wahrnehmung
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aon gmbh – academy of neuroscience
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Die Frequenz entspricht der wahrgenommenen Tonhöhe. Neben der Frequenz sind Schallereignisse
durch ihre Amplitude gekennzeichnet, das ist die Größe der Druckdifferenz der Teilchen zwischen der
minimalen und der maximalen Verdichtung. Gemessen wird sie lokal an einem bestimmten Ort oder
bezogen auf eine bestimmte Fläche im Schallfeld als Schallintensität (I) bzw. als Schalldruck (p). Die
Maßeinheit für den Druck ist Pascal (1 Pa = 1 N/m2; N = Newton). Beim Schalldruck handelt es sich um
einen Wechseldruck, daher wird der Effektivwert (
p
eff) des Druckes
p
eff
=
p
max
2
angegeben. Zwischen Schallintensität und Schalldruck besteht folgende Beziehung:
I
=
p
eff 2
ρ
⋅
c
,
wobei
ρ
die Dichte des Schallmediums und
c
die Schallgeschwindigkeit ist. Das Produkt aus Dichte und
Schallgeschwindigkeit ist die Schallkennimpedanz, die dem Schallwellenwiderstand gleichzusetzen ist.
Sie ist insbesondere beim Übergang einer Schallwelle von einem Medium in das andere von Bedeutung.
Die absolute Hörschwelle des Menschen liegt bei einer Schallintensität von 10-12 Watt/m2, das
entspricht einem effektiven Schalldruck von 20 µPa, die obere Grenze ist bei etwa 1 Watt/m2 erreicht.
Das menschliche Gehör ist gerade so empfindlich, dass die zufällige Bewegung der Luftmoleküle
(Brownsche Bewegung) nicht mehr detektiert wird, was als konstantes Rauschen wahrgenommen
würde. Der Arbeitsbereich des menschlichen Gehörs überstreicht also 12 Zehnerpotenzen. Da der
Umgang mit den Absolutwerten unpraktikabel ist, verwendet man Verhältniszahlen. Als Bezugs-
schalldruck (
p
0
) wurde willkürlich die durchschnittliche Schwelle bei 1 kHz gewählt, die bei 20 µPa liegt.
Mit diesem Wert werden alle anderen Schalldrucke (
p
x
) verglichen. Außerdem transformiert man,
entsprechend einem Vorschlag von A.G. Bell, den Quotienten logarithmisch (dekadischer Logarithmus),
die Maßeinheit ist das Dezibel (dB), so dass sich für den Schallintensitätspegel
L
=
10 log
10
I
x
I
0
[dB]
und, da I
»
peff
2
, für den Schalldruckpegel
