Warum hat die Schwellenkurve die Form eines U?

So sind die Mechanik der Schnecke und die Resonanz des Gehörgangs gebaut: mittlere Frequenzen, wichtig für die Sprache, werden wirksamer umgesetzt. Tiefe Töne brauchen mehr Energie, um die Flüssigkeit in der Schnecke zu verschieben; sehr hohe werden durch Masse und Steifigkeit der Ohrstrukturen gedämpft.

Bedeutet 0 dB völlige Stille?

Nein. 0 dB SPL ist ein Bezugspunkt, die mittlere Hörschwelle bei 1 kHz für ein junges, gesundes Ohr — kein verschwindender Druck. Absolute Stille wäre p = 0, das liegt unter den 20 µPa der Norm und ist in gewöhnlicher Umgebung unerreichbar.

Wenn zwei Töne verschiedener Frequenz denselben Pegel in Dezibel haben, klingen sie dann gleich laut?

Nicht unbedingt. Das Dezibel misst den Schalldruckpegel, nicht die Lautstärke. Ein Ton von 100 Hz bei 60 dB SPL klingt leiser als ein Ton von 1 kHz bei denselben 60 dB. Um die Lautstärke anzugleichen, muss man den Pegel des tiefen Tons entlang der Isophone anheben.

Warum hört man bei großer Lautstärke die Bässe besser?

Ein gewöhnlicher Lautstärkeregler hebt den Schalldruckpegel auf allen Frequenzen zugleich. Die Schwelle liegt bei den Tiefen höher: bei kleinem Pegel sind die Bässe kaum hörbar, bei allgemeiner Anhebung treten sie über die Schwelle und die Musik wirkt dichter. Altersschwerhörigkeit hebt häufiger den rechten Rand der Kurve — die hohen Frequenzen.

Hörschwelle

Qualitative Hörschwelle über der Frequenz; Vergleich mit Kurven gleicher Lautstärke (Isophonen).

Zum Modell

Die Hörschwelle ist der kleinste Schalldruckpegel, bei dem ein Ton gegebener Frequenz gerade noch hörbar ist. Das Ohr ist etwa zwischen 2 und 5 kHz am empfindlichsten und nimmt sehr tiefe und sehr hohe Töne deutlich schlechter wahr: die Schwellenkurve in den Koordinaten Pegel–Frequenz hat in der Mitte des Hörbereichs eine Senke. Den Pegel gibt man in Dezibel an: L_p = 20 log₁₀(p/p₀), wobei p₀ = 20 µPa der konventionelle Schwellenwert bei 1 kHz ist (0 dB). Die Kurven gleicher Lautstärke (Isophone nach Fletcher–Munson, ISO 226) zeigen, dass derselbe Schalldruckpegel bei verschiedenen Frequenzen nicht dieselbe Lautstärke ergibt: ein Ton von 50 Hz bei 60 dB kann so leise klingen wie ein schwacher Ton von 3 kHz bei 10 dB. Das Modell ist eine idealisierte Kurve für ein Ohr in der Stille: ohne individuelle Unterschiede, Altersschwerhörigkeit und Verdeckung durch Rauschen.

Für wen: 9.–11. Klasse und erstes Semester: Schall, Dezibel, Psychoakustik. Einstieg in Akustik und Tontechnik.

Wichtige Begriffe

Hörschwelle
Kurven gleicher Lautstärke
Isophone
Schalldruckpegel
Dezibel
Fletcher–Munson-Kurven
Hörbereich

So funktioniert es

Der Schalldruckpegel L_p = 20 log₁₀(p/p₀) misst die Intensität, nicht die Lautstärke. Die Hörschwelle hängt von der Frequenz ab: im Bereich 2–5 kHz liegt sie am niedrigsten, zu den Rändern des Hörbereichs steigt sie. Auf dem Bild eine Schar von Kurven (Verschiebung in Phon) mit Senke bei den mittleren Frequenzen; das ist eine qualitative Skizze, keine vollständigen Isophone nach ISO 226. Derselbe Schalldruckpegel bei 100 Hz und bei 1 kHz bedeutet nicht dieselbe Lautstärke.

Häufige Fragen

Warum hat die Schwellenkurve die Form eines U?: So sind die Mechanik der Schnecke und die Resonanz des Gehörgangs gebaut: mittlere Frequenzen, wichtig für die Sprache, werden wirksamer umgesetzt. Tiefe Töne brauchen mehr Energie, um die Flüssigkeit in der Schnecke zu verschieben; sehr hohe werden durch Masse und Steifigkeit der Ohrstrukturen gedämpft.
Bedeutet 0 dB völlige Stille?: Nein. 0 dB SPL ist ein Bezugspunkt, die mittlere Hörschwelle bei 1 kHz für ein junges, gesundes Ohr — kein verschwindender Druck. Absolute Stille wäre p = 0, das liegt unter den 20 µPa der Norm und ist in gewöhnlicher Umgebung unerreichbar.
Wenn zwei Töne verschiedener Frequenz denselben Pegel in Dezibel haben, klingen sie dann gleich laut?: Nicht unbedingt. Das Dezibel misst den Schalldruckpegel, nicht die Lautstärke. Ein Ton von 100 Hz bei 60 dB SPL klingt leiser als ein Ton von 1 kHz bei denselben 60 dB. Um die Lautstärke anzugleichen, muss man den Pegel des tiefen Tons entlang der Isophone anheben.
Warum hört man bei großer Lautstärke die Bässe besser?: Ein gewöhnlicher Lautstärkeregler hebt den Schalldruckpegel auf allen Frequenzen zugleich. Die Schwelle liegt bei den Tiefen höher: bei kleinem Pegel sind die Bässe kaum hörbar, bei allgemeiner Anhebung treten sie über die Schwelle und die Musik wirkt dichter. Altersschwerhörigkeit hebt häufiger den rechten Rand der Kurve — die hohen Frequenzen.

Machen Sie mit verwandten Themen in dieser Kategorie weiter — oder alle 37 in „Wellen und Schall“.

Ganze Kategorie →

Schule

Schallvisualisierung

Simulation starten

Oszillogramm des Drucks und Frequenzspektrum vom Mikrofon: das laufende Signal wird durch Fourier-Transformation zerlegt.

NeuSchule

Dispersion von Wasserwellen ω(k)

Simulation starten

Schwerewellen auf Wasser: Flachwassergrenze ω = k√(gh), Tiefwasser ω = √(gk) und die volle Beziehung ω² = gk tanh(kh).

NeuSchule

Resonanzrohr

Simulation starten

Stehende Druckwellen im offenen und geschlossenen Rohr: fₙ = n v/(2L) oder (2n−1) v/(4L) — der Schulversuch zur Schallgeschwindigkeit.

NeuSchule

Doppler-Effekt

Simulation starten

Bewegte Schallquelle: Verdichtung der Fronten vorn, Dehnung hinten und Änderung der Tonhöhe beim ruhenden Beobachter.

NeuSchule

Akustische Levitation

Simulation starten

Stehende Welle P ∝ cos(kx)cos(ωt); Druckknoten; Kügelchen am Knoten — Schema, keine dreidimensionale Falle.

NeuSchule

Nachhall im Raum

Simulation starten

Spiegelnde Strahlen im rechteckigen Grundriss: Impulsantwort, RT60 und Abschätzung nach Sabine; Absorption α bei jeder Reflexion.

Hörschwelle

Zum Modell

So funktioniert es

Häufige Fragen

Ähnliche Simulationen

Schallvisualisierung

Dispersion von Wasserwellen ω(k)

Resonanzrohr

Doppler-Effekt

Akustische Levitation

Nachhall im Raum

Hörschwelle

Zum Modell

So funktioniert es

Häufige Fragen