Physik
Töne & Musik
Warum klingt ein Ton hoch oder tief, laut oder leise? Die Physik hinter jeder Melodie.
Das brauchst du vorher
Ob Lieblingssong im Kopfhörer, Klingelton oder das Brummen des Kühlschranks: Alles, was du hörst, sind in der Luft. Sobald du verstehst, was einen Ton hoch, tief, laut oder leise macht, hörst du Musik mit ganz anderen Ohren.
Tonhöhe ist Frequenz
Wie hoch ein Ton klingt, hängt davon ab, wie schnell die Luft schwingt. Die Anzahl der Schwingungen pro Sekunde heißt und wird in Hertz (Hz) gemessen. Der Kammerton a, nach dem Orchester ihre Instrumente stimmen, ist auf 440 Hz festgelegt: Die Luft schwingt also 440 Mal pro Sekunde. Je höher die Frequenz, desto höher der Ton. Verdoppelst du die Frequenz, springst du genau eine Oktave nach oben: 880 Hz ist wieder ein a, nur höher. Halbierst du sie, geht es eine Oktave nach unten: 220 Hz ist das a darunter.
Höhere Frequenz = höherer Ton.
Größere Amplitude = lauter.
Lautstärke ist Amplitude
Wie laut ein Ton ist, bestimmt die : Sie sagt, wie stark die Luft ausschlägt. Große Amplitude bedeutet laut, kleine Amplitude bedeutet leise. Im Alltag misst man Lautstärke in Dezibel (dB): Flüstern liegt bei etwa 30 dB, ein normales Gespräch bei 60 dB, ein Rockkonzert bei über 100 dB. Ab etwa 85 dB kann Dauerlärm dem Gehör schaden, deshalb lohnt es sich, die Kopfhörer nicht immer voll aufzudrehen.
Warum klingt eine Gitarre anders als eine Flöte?
Spielen Gitarre und Flöte denselben Ton, hörst du trotzdem sofort den Unterschied. Der Grund sind Obertöne: Ein Instrument schwingt fast nie nur mit einer einzigen Frequenz, sondern mit vielen leiseren, höheren Frequenzen gleichzeitig. Diese Mischung ist bei jedem Instrument anders und gibt ihm seine Klangfarbe. Dein Ohr hört übrigens nicht alles: Junge Menschen nehmen ungefähr 20 Hz bis 20.000 Hz wahr, und die obere Grenze sinkt mit dem Alter. Hunde und Fledermäuse hören noch weit darüber hinaus.
Aufgaben
0 von 6 gelöstZeit zum Ausprobieren. Du kannst nichts kaputt machen, jeder Versuch zählt.
Was bestimmt, wie hoch ein Ton klingt?
Der Kammerton a hat 440 Hz. Welche Frequenz in Hz hat der Ton eine Oktave höher?
Welche Frequenz in Hz hat der Ton eine Oktave unter 440 Hz?
Die Tonhöhe eines Tons hängt von seiner … ab.
Du drehst die Musik lauter, ohne den Song zu wechseln. Was änderst du dabei?
Ordne jede physikalische Größe dem zu, was sie am Klang bestimmt.
Damit geht es weiter