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Aufgabe

Mikrofon am Oszilloskop

Schwierigkeitsgrad: mittelschwere Aufgabe

Mit einem Mikrofon und einem Oszilloskop wird ein Pfeifton registriert. Die Zeitachse des Oszilloskops ist auf \(0,5{\rm{ms}}\) pro Kästchen eingestellt.

a)Berechne die Frequenz des dargestellten Tons.

b)Zeichne das Bild ab und trage dann in anderer Farbe das Oszilloskopbild eines Tons gleicher Lautstärke, der jedoch eine Oktave höher ist, ein.

c)Beschreibe, was sich am ursprünglichen Bild ändert, wenn man den Ton leiser stellt.

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a)Ein volle Schwingung dauert \(1,0{\rm{ms}} = 0,001{\rm{s}}\). Für den Zusammenhang zwischen Schwingungsdauer \(T\) und Frequenz \(f\) gilt
\[f = \frac{1}{T} \Rightarrow f = \frac{1}{{0,001{\rm{s}}}} = 1000{\rm{Hz}} = 1,0{\rm{kHz}}\]

b)

Ein um eine Oktave höherer Ton hat die doppelte Frequenz und damit die halbe Schwingungsdauer (blauer Graph). Der ursprüngliche Ton ist wieder rot gezeichnet. Da die Lautstärke gleich bleibt, muss die Amplitude (maximale Auslenkung an der Hochwertachse) gleich bleiben.

 

c)Wenn man den Ton leiser stellt, muss die Amplitude kleiner werden.

Grundwissen zu dieser Aufgabe

Akustik

Akustische Phänomene