V15 - TU Chemnitz
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Prof. C. von Borczyskowski Physik I 15. Vorlesung Einschub: Schall + Hören I. Schall als Welle (gekoppelte Schwingungen) II. Das Ohr 1. Aufgaben 2. Aufbau 2.1 2.2 2.3 Außenohr Mittelohr Innenohr 3. Hören 3.1 3.2 3.3 3.4 Schalldruckpegel Schallintensität Schallleistung, Energie Frequenzabhängigkeit 4. Psychoakustik 4.1 4.2 Lautstärkepegel Lautstärke: Phon, Lautheit: Sone 5. Fourierzerlegung Verwendete Literatur: Internet Versuche: Frequenzgang, Logarithmische Empfindlichkeit, Klangform (Funktionsgenerator; Fourierzerlegung), Dopplereffekt,(Sirene), Obertöne, Schallleitung (Vakuum), Schalllaufzeit, Einschub: Schall und Hören Wellen: Ausbreitung von Schwingungen longitudinal transversal Longitudinalwelle: Gase, Flüssigkeiten • Schallausbreitung Transversalwelle: Festkörper Das Ohr Äußeres Ohr -Verstärkung (Trichter) -Orientierung Differenz: 0.0005 s Aufbau Ohr Funktionsprinzip Ohr Gehörknöchelchen a Trommelfell (Membrana tympani) (rot) b Hammer (Malleus) c Amboss (Incus) d Steigbügel (Stapes) e Mittelohr (Auris media) Funktion des Mittelohrs: Schalldruckverstärkung/Anpassung • Notwendigkeit der Impedanzwandlung (beim Übertritt des Schalls von Luft in Wasser werden 99,9 % der Schallenergie reflektiert!) – in Luft: große Amplitude, geringer Druck – in Wasser: kleine Amplitude, hoher Druck 2 • 1. Hydraulischen Presse (Trommelfell: 64 mm, Fußplatte des 2 Steigbügels: 3 mm ) • 2. Hebelwirkung durch Gehörknöchelchen • Insgesamt: Schalldruckverstärkung um den Faktor 22 Innenohr Schematische Zeichnung des Innenohrs 1 Nervus vestibularis 2 Nervus cochlearis 3 Nervus facialis 4 äußeres Fazialisknie mit Ggl. geniculi 5 Chorda tympani 6 Hörschnecke 7 Bogengänge 8 Hammerstiel 9 Trommelfell 10 Eustachi-Röhre Funktionsprinzip Ohr Laufende Welle: Basilmembran Positionsabhängige Resonanz Gehörschnecke Gleichgewicht 1 Bogengänge: Rotation 2.Sacculus 3.Utriculus linear Richtung Hörzentrum Hirn Audiometrie Gehöruntersuchung (Dresden 1975) Audiometrie • Pegel • Frequenzgang • Richtung (Stereo) – Laufzeitunterschiede – Pegelunterschiede • Sprachverständnis Frequenzgang Innenohr Mittelohr Schwerhörigkeit normal Defekte Schallleitung normal Lautstärke Schmerzgrenze 130 dB unerträglich Rockkonzert, Düsentriebwerk 120 dB unerträglich Presslufthammer 110 dB unerträglich Diskothek, Sägewerk 100 dB unerträglich Fabrikhalle, LKW 90 dB laut Straßenverkehr, PKW 80 dB laut Lautes Rufen, Mofa 70 dB laut Büro 60 dB leise Unterhaltung 50 dB leise Flüstern 40 dB leise Blättergeräusch 30 dB ruhig Atmen 10 dB ruhig Hörschwelle 0 dB Stille Schallpegel Lüfter Mittlerer Schallpegel ( 1/2h; 20 Diskos) Maximal Schallpegel ( 1/2h; 20 Diskos) Frequenzgang Lautstärke Sone – Phon - Einheiten Schalldruck
