Johannes, Marcel, Tobias, David Schall Gehörschutz Fotolia.com/psdesign1 Gruppe 1 David, Tobias, Marcel, Johannes 4.c Gruppe 1 Johannes, Marcel, Tobias, David Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung S. 1 2 Allgemeines zum Schall S. 2 3 Spezialthema S. 3 4 Quellen S. 4 Gruppe 1 Johannes, Marcel, Tobias, David Einleitung Wir beschäftigen uns in diesem Portfolio mit dem Thema Schall, denn dieses Thema ist sehr präsent. Es ist gut, dass man durch eine Welt geht, in der man die Fülle und Vielfalt der Geräuschkulisse wahrnehmen kann. Denn Geräusche machen etwas mit uns und unserem Körper. Wir können nicht nur damit kommunizieren, sondern sie können uns beruhigen, besänftigen, melancholisch stimmen, entspannend wirken, jemanden aufputschen und einen Gemütszustand einer Person unterstreichen und vieles mehr. Ohne sie würde etwas fehlen in unserer Welt und in unserem Umfeld. Geräusche können zum Beispiel auch Erlebnisse ausbauen und im jungen Alter den Grundstein (in Form von unvergesslichen Erlebnissen verstärkt durch die Atmosphäre, die durch die Geräusche entsteht) für eine spätere Persönlichkeit legen. Wer es sich nicht vorstellen kann, dass das Ohr eine so große Rolle spielt, der soll nur für zwanzig Sekunden lang die äußeren Gehörgänge schließen. Denn das Ohr ist noch ein sehr, sehr wichtiger Bestandteil unseres „Hörens“. Für dieses Portfolio haben wir einerseits in den Physik-Stunden aber auch alleine gearbeitet. Wir haben dieses Spezialthema gewählt, da es sehr wichtig ist, dass jeder weiß, wie er sein empfindliches Ohr vor Lärm schützen kann. Denn niemand hört gerne nichts. Die Gruppenmitglieder waren Johannes, Marcel, Tobias und David. Gruppe 1 Johannes, Marcel, Tobias, David Allgemeines Wenn ein Geräusch gemacht wird (wenn z. B. etwas herunterfällt), wird an der Stelle die Luft weggedrückt, so dass sie dichter zusammengedrückt wird (also ihr Druck steigt). Danach breitet sich diese Schicht von hohem Luftdruck ganz schnell aus, und zwar in alle Richtungen (330 m/s = 1188km/h)! Diesen Luftdruck kann man manchmal auch spüren. Wenn ein Flugzeug startet, bebt manchmal die Erde und laute Discomusik merkt man auch manchmal am Körper. Wenn nun ein längeres Geräusch gemacht wird, geschieht dieser Vorgang ganz oft hintereinander. Es breiten sich in der Luft abwechselnd Schichten von dichter und nicht so dichter Luft aus. Wenn man die einzelnen Luftmoleküle sehen könnte, würde das aussehen wie eine Wasserwelle, die sich ausbreitet, wenn man einen Stein ins Wasser geworfen hat. Und von Nahem so: http://www.physikfuerkids.de/wiewas/musik/schall.html Das Bild muss man sich an einem einzelnen Punkt aufgenommen vorstellen. An diesem fliegen Wellen vorbei. Auf dem Diagramm sieht man nun auf der waagerechten Achse die Zeit und auf der senkrechten Achse den Druck der Luft zu diesem Zeitpunkt. Wenn also zu einer bestimmten Zeit gerade hoher Luftdruck an unserem Kontrollpunkt vorbeifliegt, befindet sich die Kurve an einem hohen Punkt und bei niedrigem Luftdruck an einem niedrigen Punkt. Nun kann man noch messen, wie oft in einer Sekunde ein Wellenberg wiederkommt. Diese Zahl nennt man Frequenz. Je öfter, desto höher die Frequenz und desto höher der Ton. Musik und auch Sprache bestehen aus ganz viel verschiedenen Tönen. Wenn jemand „Hallo“ sagt, sieht das auf solch einem Schalldiagramm so aus: Gruppe 1 Johannes, Marcel, Tobias, David Schall sind Wellen, die sich in der Luft ausbreiten. Das kann man sich so vorstellen: Wenn ein Ton, ein Geräusch oder ein Knall entsteht (z. B. wenn etwas herunterfällt oder umkippt), wird an der betreffenden Stelle die Luft weggedrückt. Die Luft kommt in Bewegung, so dass sie dichter zusammengedrückt wird. Sofort aber breitet sich diese Schicht von zusammengepresster Luft aus. Das geschieht grundsätzlich in alle Richtungen. Die Ausbreitung erfolgt nicht so schnell wie beim Licht aber immerhin mit 330 Metern in einer Sekunde. Das ist eine Geschwindigkeit von 1188 km/h. Diese Bewegung der Luft durch einen Schall (nicht verwechseln mit dem Wind) kannst du oft auch spüren. Wenn nun ein längerer Ton entsteht, geschieht diese Ausbreitung der Luft sehr oft hintereinander. Es breiten sich in der Luft abwechselnd Schichten von dichter und nicht so dichter Luft aus. Man kann die einzelnen Luftteilchen bei dieser Bewegung nicht sehen. Man kann es sich aber vorstellen wie eine Wasserwelle, die sich ringförmig ausbreitet, wenn man einen Stein ins Wasser wirft. Vom Schall zum Ton Die Katze miaut, das Telefon klingelt, die Plastiktüte raschelt, das Popcorn knistert und das Auto hupt. Diese Klänge kennen wir alle. Aber wie kommt es nun zum „Geräusche machen“ und wodurch kann man es wahrnehmen? Das ist gar nicht so einfach, wie wir uns das vorstellen. Denn Töne entstehen nicht aus dem Nichts und wandern dann in unser Ohr. Nein, es hat vielmehr etwas mit dem Begriff Schall zu tun. Schall ist die Schwingung der Materie wie Luft. Wenn also Luft in Bewegung kommt, dann können wir Geräusche wahrnehmen. Wo keine Materie ist, wie in einem Vakuum, können wir auch nichts hören. Fällt zum Beispiel eine Wasserflasche auf dem Schreibtisch um, dann wird an dieser Stelle die Luft weggedrückt. Sie wird dann dichter zusammengedrückt und breitet sich in alle Richtungen schnell aus. Diesen Luftdruck kann man zum Beispiel auch spüren, wenn ein großer Bus an uns vorbei fährt oder wir bei einem Konzert dicht neben den Boxen stehen. Gruppe 1 Johannes, Marcel, Tobias, David Schall bewegt sich in der Luft durch Wellen, die so genannten Schallwellen. Diese kann man auch messen. Erfolgen die Schallwellen zum Beispiel in einer reinen Sinuskurve, so bezeichnet man das als Ton. Ein Klang ist eine Zusammensetzung von verschiedenen Tönen während ein Geräusch aus unendlich vielen einzelnen Schwingungen besteht. Ton, Klang und Geräusch Ton: Ein Signal mit nur einer einzigen Frequenz ist eine „reine“ oder einfache Welle - ein Ton. Reine Töne kommen in der Natur nicht vor, sie können nur künstlich durch elektronische Instrumente hergestellt werden. Klang: Andere „normale“ Musikinstrumente produzieren immer Töne, die von anderen Tönen (= Obertöne) begleitet werden. Einen solchen von Obertönen begleiteten Ton nennt man Klang; aus Klängen setzt sich Musik zusammen. Jedes Instrument erzeugt eine andere Zusammensetzung von Obertönen und hat damit eine eigene „Klangfarbe“. Daher klingt es unterschiedlich, wenn ein und dieselbe Note auf dem Klavier oder der Geige gespielt wird. Geräusch: Im Wort „Geräusch“ ist bereits das Wort „Rauschen“ enthalten. Geräusche enthalten viele verschiedene Frequenzen, die in keinem regelmäßigen Verhältnis zueinander stehen. Geräusche haben keine eindeutige Tonhöhe. Gruppe 1 Johannes, Marcel, Tobias, David Spezialthema Hörschutz Einleitung: Hörschutz wird in vielen Bereichen des Arbeitslebens benötigt. Meist in einer Umgebung mit hohem Schallpegel wie z. B. im Straßenbau, Forstwirtschaft oder auf Flughäfen. Es ist sogar gesetzlich verankert, dass man in der Nähe von lauten Maschinen einen Gehörschutz tragen muss. Oft werden die EU-Richtlinien auch bei Musikveranstaltungen aller Art verletzt. Wir widmen uns hier den verschiedenen Arten und Anwendungsbereichen des Gehörschutzes genauer. Anwendungsbereiche: Forstwirtschaft Bauwirtschaft Bergbau Industriemaschinen Autorennsport Fotolia.com/fuxart Sprengmeister Geschichte: Das Patent für den Gehörschutz wurde beim US-Patentamt schon in den 1800er Jahren zugelassen, dennoch verwendeten die meisten Amerikaner den Gehörschutz erst ab den 1920er Jahren. Damals wollten die Stadtbewohner ihre Ohren vor dem Straßenlärm schützen. Da nach dem zweiten Weltkrieg viele Soldaten eine schwere Hörminderung hatten, erforschte das Militär Schutzeinrichtungen für das Gehör. Die ersten Gehörschützer kamen 1948 bei der US Air Force zum Einsatz. Die Erfindung gewann immer mehr an Popularität und so folgte in den späten 1940er Jahren die Metallindustrie der Luftwaffe. 1983 nahm die Occupational Safety and Health Administration der Hearing Conservation die Änderung der bestehenden Lärmvorschriften an. Gruppe 1 Johannes, Marcel, Tobias, David Typen: Gehörschutz gibt es in vielen verschiedenen Formen. Die Schaumstoffstöpsel passen genau in den Gehörgang und blockieren physisch den Sound. Einige kann man vorgeformt kaufen und andere muss man mit den Fingern passend formen. Bei einer anderen Technik sieht der Gehörschutz aus wie handelsübliche Kopfhörer, die den Schall vor dem Gehöreingang blockieren. Bei einigen Arbeitshelmen ist diese Variante des Gehörschutzes integriert. Technik: Der Gehörschutz schützt die empfindlichen Haarzellen und Nerven im Gehörgang vor Schäden. Haarzellen im Ohr wandeln Schallwellen in elektrische Signale um, und sobald diese Haarzellen beschädigt sind, können sie nicht wieder wachsen. Wenn Geräusche 85 Dezibel oder mehr erreichen, riskiert man bleibende Hörschäden, dies kann jedoch mit Gehörschutz verhindert werden. Zuverlässigkeit: Obwohl Gehörschutz einen zuverlässigen Schutz ingimage.com vor Hörverlust bieten, warnt das NIOSH (National Institute for Occupational Safety and Health), dass er nur funktioniert, wenn man ihn immer verwendet und er sozusagen zur Routine wird. Gruppe 1 Johannes, Marcel, Tobias, David Quellen http://www.physikfuerkids.de/wiewas/musik/schall.html http://www.medienwerkstatt-online.de/lws_wissen/vorlagen/showcard.php?id=14248 http://www.orange-sinne.de/schall.html http://kiwithek.kidsweb.at/index.php/Schall http://medic.artikelhaus.com/de/4/Geschichte__Entwicklung_von_Gehrschutz_Devices.h tm http://www.meineohren.de/medien/pdfs/Musikwoche-Dossier.pdf http://www.gehoerschutz.at