Mit einem Mikrofon und einem Oszilloskop wird ein Pfeifton registriert. Die Zeitachse des Oszilloskops ist auf \(1{,}00\frac{{{\rm{ms}}}}{{{\rm{cm}}}}\) eingestellt.
a)Bestimme die Frequenz des Tons in dem nebenstehenden Oszilloskopbild.
b)Zeichne das Diagramm ab und trage in das Bild das Schwingungsbild eines um eine Oktave höheren Tones ein, der die gleiche Lautstärke wie der dargestellte Ton hat.
c)Erläutere, was sich am ursprünglichen Bild ändert, wenn man den Ton leiser stellt.
d)Skizziere das Schwingungsbild eines Klanges mit dem in Teilaufgabe a) dargestellten Grundton.
e)Erläutere, wie sich das Oszilloskopbild eines Klanges von dem eines Geräusches unterscheidet.
a)Ein volle Schwingung hat auf der Zeitachse (Rechtswertachse) die Breite \(4{\rm{cm}}\). Dies entspricht einer Zeit von \({T = 4{,}00{\rm{ms}}}\). Für die Frequenz ergibt sich dann
\[f = \frac{1}{T} \Rightarrow f = \frac{1}{{4{,}00{\rm{ms}}}} = \frac{1}{{0{,}004{\rm{s}}}} = 250{\rm{Hz}}\]
b)
Der Ton mit einer Oktave höher hat die doppelte Frequenz. Dies bedeutet, dass eine Schwingung nur noch die Dauer \({T' = 2,00{\rm{ms}}}\) hat. Da die gleiche Lautstärke herrscht, sind die Amplituden des ursprünglichen Tones (rot) und des höheren Tones (grün) gleich.
c)Die Amplitude des Tones wird kleiner.
d)Siehe Skizze.
e)Ein Geräusch ergibt ein völlig unregelmäßiges (nicht periodisches) Oszilloskopbild.
