Überlagerung von Sinusschwingungen ähnlicher Frequenz - Schwebung
und Rauhigkeit
Werden
zwei Sinustöne mit ähnlichem Schallpegel und dicht benachbarter
Frequenz gemeinsam dargeboten, sie verschmelzen sie zu einem gemeinsamen
Ton. Da aber die Frequenzen der beiden Töne unterschiedlich sind,
verschieben sich die Phasen der Töne kontinuierlich gegeneinander.
Im zeitlichen Verlauf des resultierenden Signals kommt es zu Verstärkungen,
bzw. Abschwächungen im Pegelverlauf, so daß ein sich periodisch
ändernder Lautstärkeeindruck entsteht.
Bezeichnet man die Frequenzen der beteiligten Schwingungen mit
f1 und f2, so ergibt sich für die Frequenz des resultierenden Schwingungsmusters
f = (f1+f2)/2
Die Schwebungsfreqeunz fs, also die Anzahl der Lautstärkeschwankungen
pro Sekunde ergibt sich aus:
fs = f1-f2
Überschreitet die Frequenzdifferenz zwischen beiden Tönen den
Wert von ca. 15 (30) Hz, so verschwindet die Schwebungsempfindung und es
tritt eine Empfindung auf, die als Rauhigkeit
bezeichnet wird. Wird der Frequenzunterschied weiter gesteigert, so wird
die sogenannte Frequenzunterscheidungsschwelle überschritten. Bei
Überschreiten dieser Schwelle beginnt das Gehör zwei einzelne
Töne zu unterschieden, deren Tonhöhen den Frequenzen f1 und f2
entsprechen. Auch diese Überlagerung der zwei Töne klingt noch
rauh, bei weiterer Vergrößerung des Frequenzabstandes verschwindet
aber auch dieser Eindruck, beide Töne werden einzeln wahrgenommen.
Der Gesamteindruck des Schallsignals wird als glatt und angenehm empfunden.
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(Hörbeispiel)
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