Die Umwandlung von Schall in neuronale Informationen und die sich daraus ergebenden Möglichkeiten des räumlichen Hörens; Beispiele aus der Akustik und dem Alltag (PDF)

Studienarbeit aus dem Jahr 2004 im Fachbereich Musik - Sonstiges, Note: 1,5, Hochschule für Musik Freiburg im Breisgau, Sprache: Deutsch, Abstract: Prinzipiell entsteht Schall da, wo ein Medium (z.B. Luft) in Schwingung versetzt wird. In Luft beträgt die Schallgeschwindigkeit ca. 343 m/s, was jedoch keinesfalls bedeutet, dass sich ganze Luftmassen mit dieser Geschwindigkeit bewegen, sondern die Luftmoleküle werden von einer Schallquelle angestossen; zunächst die angrenzenden, und diese stossen dann wiederum die nächsten an und so weiter, so dass eine kugelförmige Druckwelle entsteht (im Gegensatz zu den kreisförmigen Wellen im Wasser, die oft zu Vergleichen herangezogen werden). In vielen anderen Medien breiten sich Schallwellen wesentlich schneller aus, wie z.B. in Wasser (1438,8m/s) oder in Eisen (fast 9000 m/s). Im Wesentliche n lässt sich Schall in Rauschen und Töne ordnen. Als Ton wird eine regelmässige Schwingung bezeichnet, während ein Rauschen aus ungeordneten Luftteilchenbewegungen besteht. Ähnlich wie weisses Licht letztlich aus allen Farben besteht, sind im so genannten "weissen Rauschen" alle Frequenzen gleichermassen vorhanden. Diese Unterschiede kann man auf einem Oszillografen auch grafisch darstellen, das Ergebnis wäre im einen Extrem eine Sinuskurve (Ton), im anderen eine unregelmässig gezackte Linie (Rauschen).
Ein Sinuston lässt sich leicht durch zwei Eigenschaften mathematisch darstellen: durch die Amplitude der Schwingung und durch die Anzahl der Schwingungen pro Sekunde (1 Hz = 1 Schwingung/Sekunde). Die Amplitude ist für die Lautstärke entscheidend, die Frequenz für die Tonhöhe. Da jede Art von Schall sich kugelförmig ausbreitet, verliert die Druckwelle schnell an Energie. Die Vergrösserung der Kugeloberfläche verhält sich quadratisch zur Entfernung (Radius), d.h. bei doppelter Entfernung von der Schallquelle ist die Oberfläche bereits viermal so gross (s. Abb.1).