4.3 Auditive Wahrnehmung: Hören

Beim Wahrnehmen der Welt nehmen Hören und Sehen eine komplementäre Rolle ein. Wir hören oftmals einen Reiz, bevor wir ihn sehen, insbesondere wenn er sich hinter unserem Rücken oder auf der anderen Seite von undurchsichtigen Objekten wie beispielsweise einer Wand befindet. Obwohl unsere Seh-fähigkeit besser als unsere Hörfähigkeit dazu geeignet ist, Objekte zu identifizieren, wenn sie sich erst einmal in unserem Sehfeld befinden, so sehen wir die Objekte oftmals nur deshalb, weil wir unsere Ohren genutzt haben, um den Augen die richtige Richtung zu weisen. Wir beginnen unsere Einführung zum Hören mit der Beschreibung der Arten physikalischer Energien, die auf unsere Ohren treffen.

4.3.1 Die Physik des Schalls

Sie klatschen in die Hände. Pfeifen. Klopfen mit dem Kugelschreiber auf die Tischplatte. Warum erzeugen diese Handlungen Schall? Der Grund ist, dass Sie die Objekte zum Schwingen bringen. Die Schwingungsenergie wird auf das umgebende Medium - üblicherweise Luft — übertragen, indem die schwingenden Objekte die Moleküle des Mediums hin- und herbewegen. Die sich ergebenden leichten Druckänderungen breiten sich (in Luft bei 20 Grad Celsius) mit etwa 344 Metern pro Sekunde von dem schwingenden Objekt in Form einer Kombination von Sinuswellen aus (»Abbildung 4.17). Es ist unmöglich, in einem echten Vakuum (wie beispielsweise im Weltall) Schall zu erzeugen, da sich in einem Vakuum keine (Luft-IMoleküle befinden, die durch schwingende Objekte zu Schwingungen angeregt werden könnten.

Abbildung 4.17: Eine idealisierte Sinuswelle. Oie zwei grundlegenden Eigenschaften einer Sinuswelle sind ihre Frequenz - die Anzahl von Perioden in einem bestimmten Zeitabschnitt - und ihre Amplitude -die Differenz zwischen dem maximal erreichbaren Ordinatenwert und dem Mittelwert der Auslenkungswerte.

Bei einer Sinuswelle bestimmen zwei grundlegende physikalische Eigenschaften, wie sie für Sie klingt: Frequenz und Amplitude. Die Frequenz bezeichnet die Anzahl der Perioden, welche die Welle in einem gegebenen Zeitraum durchläuft. Für Sinuswellen ist eine Periode, wie in Abbildung 4.17 dargestellt, der Abstand von einem Gipfel zum benachbarten. Die Schallfrequenz wird üblicherweise in Hertz (Hz) angegeben, was die Zahl der Perioden pro Sekunde angibt. Die Amplitude gibt die physikalische Stärke der Schallwelle an und wird durch den Abstand vom Wellengipfel zum Mittelwert bestimmt. Die Amplitude wird in Einheiten von Schalldruck oder Energie ausgedrückt.