Schallschwingungen, reine Töne und die Wahrnehmung der Tonhöhe

Zusammenfassung

Wir hören einen Schall, wenn unser Trommelfell in eine charakteristische Bewegung versetzt wird, die man Schwingung nennt. Diese wird durch die kleinen Druckschwankungen der Luft im Gehörgang erzeugt, die von der auftreffenden Schallwelle verursacht werden. In diesem Kapitel werden wir zunächst die Grundlagen von periodischen Schwingungsbewegungen im allgemeinen behandeln, um uns dann später darauf zu konzentrieren, wie sich die Schwingungen des Trommelfells auf unsere Hörempfindungen auswirken. Wir wollen jetzt noch nicht darüber nachdenken, wie das Trommelfell überhaupt in Bewegung gesetzt wird. Wir stellen uns deshalb vor, daß wir Kopfhörer aufsetzen und die Töne anhören, die in ihnen erzeugt werden. Im unteren Frequenzbereich folgt dann das Trommelfell nämlich ziemlich genau den Schwingungen der Kopfhörermembran. Die Einführung des Themas so zu gestalten, ist vielleicht etwas unorthodox, erlaubt es aber, uns direkt auf die Untersuchung einiger Schlüsselbegriffe zu stürzen, die mit Schallschwingung und Schallwahrnehmung zusammenhängen, ohne erst viel Zeit mit Schallwellen und Schallerzeugung zu verlieren. Vom praktischen Standpunkt aus hat dies jedoch einen Nachteil: Die Experimente, die wir in diesem Kapitel vorstellen und besprechen werden, bedürfen notwendigerweise einer elektronischen Tonerzeugung statt natürlicher Erzeugung durch echte Musikinstrumente. Immer wenn es möglich ist, ein Experiment auch mit echten Instrumenten auszuführen, werden wir gesondert darauf hinweisen.

Mit tiber einer Million wesentlicher beweglicher Teile ist das Hörsinnesorgan, die Cochlea, die komplizierteste mechanische Vorrichtung im menschlichen Körper.

A.J. Hudspeth (Rejerenz: Hudspeth, 1985)