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User stellen Alltagsfragen, Experten antworten |
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Warum zwei lauter schreien als einer |
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| | | Warum sind zwei oder mehrere rufende Menschen lauter als nur eine Personen? So lautet die aktuelle Frage der Serie "Ask Your Scientist". Die Antwort: Je mehr Personen rufen, desto höher ist der von ihnen erzeugte Schalldruck. Und das wird wiederum subjektiv als gesteigerte Lautstärke empfunden. |
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Wie Werner A. Deutsch - Direktor des Instituts für Schallforschung der Österreichischen Akademie der Wissenschaften - erklärt, hängt diese Regel auch von der Tonhöhe ab. Zweistimmiger Gesang ist nämlich lauter als ein doppelt besetzter einstimmiger.
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Die Akustik der menschlichen Stimme |
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von Werner A. Deutsch
Die menschliche Stimme ist ein sehr effektiver Schallgeber. Ein verhältnismäßig geringer Energieaufwand aus unserer Lunge lässt uns stundenlang reden, im Ernstfall laute Hilferufe und Schreie abgeben und trainierte Sänger ein großes Orchester übertönen. Dem Nachbar sollte man nicht in das Ohr schreien, das kann zu schmerzlicher Vertäubung führen.
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Schreien: Über 100 dB sind möglich |
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Eine Stimme erzeugt im Nahfeld je nach Stimmgebung und Abstand vom Mund zwischen ca. 75 und 104 dB Schalldruckpegel. Generell nimmt der Schalldruck mit der Entfernung zwischen Schallquelle und Empfänger ab.
Es gilt das physikalische Gesetz, dass mit jeder Verdopplung der Distanz zwischen einer Punktschallquelle - z.B. dem Mund - und dem Ohr der Schalldruck auf die Hälfte reduziert wird (in der Einheit des Schalldruckpegels minus 6 dB).
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Wind und Wetter spielen eine Rolle
Dieser Wert kann sich erhöhen, wenn Wind, Temperatur, Luftfeuchtigkeit oder andere Inhomogenitäten der Luft die freie Ausbreitung der Schallwellen beeinträchtigen. Daraus erklärt sich auch, warum bei unterschiedlichen akustischen Bedingungen, wie z.B. bei Tag und Nacht, die Reichweite der Stimme im Freien merklich variieren kann. |
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 Allgemeine Infos zur Akustik (home.eduhi.at) |
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Zwei gleiche Stimmen verdoppeln Schalldruck |
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Eine zweite Stimme, die exakt auf derselben Tonhöhe der ersten nur in der Theorie oder bei elektronisch erzeugten Signalen erklingen kann, verdoppelt den Schalldruck. In der Einheit des Schalldruckpegels ergibt das einen Zuwachs von 6 dB.
Damit steigt die Reichweite auf das Zweifache. Für einen Hörer, der innerhalb der Reichweite der ersten Stimme liegt, bedeutet jedoch der Zuwachs von 6 dB nicht gleichzeitig eine Verdopplung der subjektiven Lautheit. Dazu müsste der Anstieg des Pegels erheblich höher sein, d.h.ca. 10 dB betragen.
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Tonhöhe hat maßgeblichen Einfluss |
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In der Praxis sind zwei Fälle zu unterscheiden: nahe aneinander liegende und in der Tonhöhe deutlich unterschiedliche Stimmen. Im zweiten Fall wird die Summe aus beiden subjektiv mehr als doppelt so laut empfunden.
Die Erklärung dafür liegt in der psychoakustischen Funktion der so genannten Simultanmaskierung, die bei entfernten Frequenzkomponenten deutlich geringer ist als bei frequenznahen.
Unter dieser o.ä. Bedingungen ist die Lautheit erheblich größer als bei einer Verdopplung des Schalldruckpegels. Zweistimmiger Gesang ist daher lauter als ein doppelt besetzter einstimmiger.
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Geschichte: Grieche Stentor rief wie 50 Männer |
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Historisch war die Akustik der Stimme stets ein wichtiges Thema. Die Kunst der Rede war bei den Griechen weit entwickelt. Stentor, der am Krieg gegen Troja teilnahm, soll über ein so lautes Stimmorgan verfügt haben, dass es 50 Männerstimmen gleich kam.
Das Horn des Alexander des Großen könnte ein gut geformter Trichter gewesen sein, der durch Fokussierung der Schallenergie die Stimme weit tragen ließ. Bei günstig positionierten akustischen "Relaisstationen" wurden Informationen über große Distanzen übermittelt.
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Jodeln als Kommunikationsform |
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Auch Jodeln erfüllte eine wichtige kommunikative Funktion. Dabei konnten durch Reflexionen an Felswänden akustische Signale von einem Tal in das nächste übertragen werden.
Mit der Erfindung des Mikrofons und der elektronischen Verstärkertechnik, zuletzt unter Einsatz der Digitaltechnik, hat die akustische Fernwirkung der Stimme an Bedeutung verloren.
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