akustik ist die welt des schalls.
schall sind mechanische schwingungen und wellen eines elastischen mediums.
dieses medium kann z.b. luft (luftschall), wasser (wasserschall) oder ein festkörper (körperschall) sein. oha, wird so mancher und so manche nun ausrufen, wie steht's aber mit dem vakuum? nicht so vorlaut, sagen wir: ohne medium, also im vakuum, wird kein schall erzeugt!


die geschichte

eine schallwelle entsteht, wenn eine schallquelle z.b. ein zerplatzender luftballon, die stimmbänder von schwiegermutter oder die kalotten eines genelec 1032a lautsprechers, das sie umgebende medium zum mitschwingen anregt. die form der so entstehenden welle ist vergleichbar der form einer meereswelle: ein teilchen setzt dabei seine nachbarteilchen unter druck. und jedes einzelne davon wiederum seine nachbarn. und so weiter. bis dann schließlich die membran des unbedarften menschlichen ohres in schwingungen versetzt wird und das hörereignis bewusst macht: ja, schwiegermutter, ich kann dich hören. ja, es ist heiss hier drinnen.


die zutaten

bei der ausbreitung im medium, besonders aber beim auftreffen auf hindernisse wird dem schall durch absorption energie entzogen. dadurch "verklingt" das schallereignis und es kann wieder stille einkehren. eine besonders wohltuende variante dieses phänomens entsteht dann, wenn schwiegermutter wieder zur tür raus ist.
die wellenlängen des hörbaren spektrums betragen bei 80hz etwa 10m, bei 16.000hz etwa 2cm.
die ausbreitungsgeschwindigkeit der schallwelle in der luft hängt dabei von der temperatur des mediums ab und beträgt bei 10°c lufttemperatur etwa 338m/s, bei 30°c bereits 350m/s. je wärmer desto "schneller" hört man also.


das ergebnis

das schallfeld erreicht den hörer (oder das neumann mikrofon) - wenn sich keine hindernisse zwischen den beiden befinden - zu allererst auf direktem wege - daher auch direktschall genannt. ist schwiegermutter allerdings von gegenständen oder - wie in einem aufnahmeraum - von wänden umgeben, dann entsteht ein diffuses schallfeld, wobei der schall vielfach an den gegenständen und wänden reflektiert, gebeutelt oder zerstreut wird. die gesamtheit des diffusen schallfeldes in einem raum wird als hall bezeichnet.

der schalldruck oder schallpegel wird gemessen in db (dezibel). 0 db ist ein von wissenschaftlern vereinbarter bezugsschalldruck und entspricht keinerlei messbaren luftdruckschwankungen. die menschliche hörschwelle liegt bei etwa 20db. der bereich mittlerer lautstärke entspricht einem schallpegel von 70-80 db, die schmerzgrenze liegt bei 120-130 db. das erklärt auch, weshalb sich viele menschen, um hörschäden zu vermeiden, die ohren zuhalten, wenn schwiegermutter redet.


die referenzen

je nach seiner form unterscheidet man folgende arten eines schallsignals (grundbegriffe din 1320):

...ton...
sinusförmige schallschwingung im hörbereich. (die in alltag und handel übliche bestimmung des begriffes "ton" - in der musik etwa - weicht von der akustisch-technischen hier ab. in der akustik wird der "ton" eines instruments als klang bezeichnet, der zusätzlich auch noch geräuschanteile enthält.)

...klang...
hörschall eines tones (grundton) und seiner obertöne (ganzzahlige vielfache der grundfrequenz)

...geräusch...
schallsignal, das oft ein nicht zweckbestimmtes schallereignis darstellt und meistens anteile von rauschen, ton- und klanggemischen enthält

...rauschen...
schallereignis statistischer natur, bei dem nur ein kontinuierliches intensitätsspektrum angegeben werden kann