Vom Schall und vom Hören
Der Schall ist ein Phänomen, das viele überraschende und interessante Erkenntnisse ermöglicht. Was ist notwendig, damit Schall entsteht? Und was ist zusätzlich notwendig, damit wir den Schall auch hören können? Können wir unser Lieblingslied auch im Weltraum hören?
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Schall braucht Schwingungen
Wir sind von Tönen und Klängen, aber auch von unnötigem Lärm umgeben. Töne, Klänge, Geräusche, Lärm, Musik – all das ist Schall und jeder Schall hat eine Schallquelle. Beispiele für Schallquellen:
Die Gitarre, der Fernsehapparat, das Flugzeug, die Alarmsirene, das Meeresrauschen oder auch du selbst, wenn du sprichst – Es gibt viele verschiedene Schallquellen. Sie alle sind ein Schallsender.
Um etwas hören zu können, muss es einen Schallsender geben.
Wie erzeugt der Schallsender den Schall? Wie kann ein Plastiklineal zu einem Schallsender werden? Probiere es aus! Wenn du den Teil des Lineals, der über die Tischkante ragt, in Schwingung versetzt, entstehen Töne, die von den Ohren wahrgenommen werden können. Genau so ist es auch bei der Gitarre, wenn eine Gitarrensaite in Schwingung versetzt wird.
Schallentstehung
Du kannst dir also merken:
Aber nicht immer, wenn etwas schwingt, ist auch etwas zu hören.
Partnerübung: Je zwei Schüler*innen halten eine Schnur an den zwei Enden, sodass sie gespannt ist. Nun zupft eine dritte Person an der Schnur. Ihr werdet feststellen, obwohl die Schnur schwingt, ist kein lauter Ton zu hören.
Schwingende Gitarrensaite
Schall braucht Schwingungen und einen Resonanzkörper
Resonanzkörper
Wie kommt aber der Ton vom Musikinstrument in unser Ohr, sodass wir ihn hören können?
Schallausbreitung
Du kannst dir also merken:
Um einen Ton zu hören, muss etwas schwingen und es müssen Materieteilchen zwischen Sender und Empfänger vorhanden sein, damit man den Ton, den Klang, das Geräusch hört.
Tonerzeugung und Hören beim Menschen
a) Unsere Stimme
Damit Schall entsteht, muss etwas schwingen. Unsere Stimme wird vor allem durch die Stimmlippen erzeugt, die sich im Kehlkopf, am oberen Ende der Luftröhre, befinden. Zwischen den beiden Stimmlippen gibt es einen Spalt (Stimmritze). Die Stimmbänder sind elastische Bänder am Rand der Stimmlippen. Wenn wir nun aus der Lunge durch die Luftröhre und die Stimmritze Luft nach außen pressen, kommen die Stimmlippen in Schwingung und so können wir sprechen und singen.
Die verschiedenen Tonhöhen entstehen durch die unterschiedliche Spannung der Stimmlippen, wozu eigene Muskeln, die Stimmmuskeln vorhanden sind.
b) Unser Hörsinn
Auch unser Hörsinn ist komplex und effizient. Wir können ungefähr 400 000 verschiedene Töne wahrnehmen und dabei auch noch ziemlich genau feststellen, aus welcher Richtung sie kommen – und das sogar, wenn wir schlafen.
Beim Hören wird also der Schall zuerst in mechanische Schwingung, dann in Flüssigkeitswellen und schließlich in elektrische Signale umgewandelt. Eine ähnliche Aufgabe erfüllen auch Mikrophone oder Lautsprecher. Dinge, die Schall in andere Energieformen umwandeln können, werden Schallwandler genannt.
