Klasse 5 › Physik › Schall und Hören
Was ist der Unterschied zwischen hohen und tiefen Tönen?
Beim Abspielen lädt der Player von YouTube (youtube-nocookie.com). Details in der Datenschutzerklärung.
Hohe und tiefe Töne unterscheiden sich in der Frequenz: Schwingt etwas schnell, klingt es hoch, schwingt es langsam, klingt es tief. Die Frequenz misst man in Hertz, ein Hertz ist eine Schwingung pro Sekunde. Wie laut ein Ton ist, hängt dagegen von der Amplitude ab, also davon, wie weit etwas ausschlägt.
Das Wichtigste zum Nachlesen
1 Min. Lesen
Schnell oder weit schwingen
Jeder Ton entsteht durch eine Schwingung. Wie oft etwas in einer Sekunde hin- und herschwingt, heißt Frequenz. Man misst sie in Hertz (Hz): 1 Hz ist eine Schwingung pro Sekunde. Schwingt etwas schnell, hörst du einen hohen Ton, schwingt es langsam, einen tiefen. Wie laut ein Ton ist, hängt davon ab, wie weit etwas ausschlägt – das ist die Amplitude. Tonhöhe und Lautstärke sind zwei verschiedene Dinge.
Was schwingt?
- Stimmgabel: die Zinken schwingen, Stimmton a = 440 Hz
- Lautsprecher: die Membran schwingt
- Flöte: die Luftsäule schwingt
Drei Töne als Schwingung
Die oberen zwei schlagen gleich weit aus (gleich laut), schwingen aber verschieden schnell (verschieden hoch). Die untere schwingt so schnell wie die oberste, schlägt aber weiter aus: gleich hoch, aber lauter.
Höher wird der Ton, wenn …
| Instrument | höherer Ton durch |
|---|---|
| Saite, Gummiband | kürzer, dünner, straffer |
| Flöte | kürzere Luftsäule |
| Glas mit Wasser (angeschlagen) | weniger Wasser |
| Stimme | Stimmbänder straffer |
Typische Falle
- Falsch: „Hohe Töne sind laut, tiefe Töne sind leise.“
- Ein Brummen kann ohrenbetäubend laut sein, ein Pfeifen ganz leise.
- Hoch/tief = Frequenz (wie schnell). Laut/leise = Amplitude (wie weit).
Wer hört was?
| Frequenz | |
|---|---|
| Mensch (Hörbereich) | etwa 20 Hz bis 20 000 Hz |
| Infraschall (hört der Mensch nicht) | unter 20 Hz, z. B. Elefanten |
| Ultraschall (hört der Mensch nicht) | über 20 000 Hz, z. B. Fledermäuse, Hundepfeife |
| Stimmton a (Orchester) | 440 Hz |
Tipp
Merkwort „Frequenz = wie oft“: Viele Schwingungen pro Sekunde klingen hoch. „Amplitude = wie weit“: Große Ausschläge klingen laut.
Üben
5 Aufgaben
Ergänze.
- Die Zahl der Schwingungen pro Sekunde heißt .
- Die Frequenz misst man in .
- Die Weite des Ausschlags heißt .
- Je größer die Amplitude, desto der Ton.
Welche Linie zeigt welchen Ton? Schreib A, B oder C.
- der höchste Ton:
- der lauteste Ton:
- tief und leise:
Stimmt das? Kreuz an.
- Hohe Töne sind immer laut.
- Drückst du eine Gitarrensaite so ab, dass ihr schwingender Teil kürzer wird, klingt sie höher.
- Zupfst du stärker, wird der Ton höher.
- Ein straffer gespanntes Gummiband klingt höher.
- Ein tiefer Ton ist immer leise.
Ordne die Frequenz zu.
- 10 Hz
- 440 Hz
- 40 000 Hz
- 20 Hz bis 20 000 Hz
- Ultraschall
- Hörbereich des Menschen
- Infraschall
- Stimmton a
Rechne: Wie viele Schwingungen sind das?
- 440 Hz, 1 Sekunde: Schwingungen
- 200 Hz, 5 Sekunden: Schwingungen
- 50 Hz, 2 Sekunden: Schwingungen
Was im Video gesagt wird
Abschrift
Einstieg
Hohe Töne laut, tiefe leise? Klingt logisch, ist aber falsch.
Erklärung
Jeder Ton ist eine Schwingung. Etwas zittert schnell hin und her. Beim Lautsprecher zittert die Membran. Sie stößt die Luft an. Zählst du die Schwingungen in einer Sekunde, hast du die Frequenz. Gemessen wird sie in Hertz. Ein Hertz heißt: eine Schwingung pro Sekunde.
Langsame Schwingung: tiefer Ton. Schnelle Schwingung: hoher Ton. Diese Stimmgabel schwingt vierhundertvierzig Mal pro Sekunde. Das ist der Ton a. In zwei Sekunden schwingt sie also achthundertachtzig Mal. Laut oder leise hängt davon ab, wie weit es ausschlägt.
Diese Weite heißt Amplitude. Großer Ausschlag: lauter Ton. Zwei Größen: Frequenz für hoch und tief, Amplitude für laut und leise. Gegenprobe: Ein Lastwagen brummt tief und trotzdem richtig laut. Und eine Mücke summt hoch, aber ganz leise.
Jede Mischung geht: tief und leise, hoch und leise, tief und laut.
Beispiele
Probier es aus: Spann ein Gummiband lang und zupf daran. Das lange Band schwingt langsam. Du hörst einen tiefen Ton. Jetzt greifst du es kürzer. Es schwingt schneller, der Ton wird höher. Kürzer, dünner, straffer: So klingt jede Saite höher.
Deine Stimme macht es genauso: straffe Stimmbänder, hoher Ton. Und wenn du stärker zupfst? Der Ton wird lauter, aber nicht höher. Du hörst Töne von etwa zwanzig bis zwanzigtausend Hertz. Darüber liegt Ultraschall. Den hören Hunde, du aber nicht.
Darunter liegt Infraschall. Elefanten verständigen sich damit über weite Strecken.
Dein Zug
Dein Zug: Ein Ton hat achthundertachtzig Hertz, einer vierhundertvierzig. Welcher ist lauter? Unklar! Hertz sagt nur, welcher höher ist.
Zum Schluss
Hoch oder tief: Frequenz, wie oft. Laut oder leise: Amplitude, wie weit. Merk dir: Hohe Töne schwingen schneller, nicht lauter. Laut macht die Amplitude. Zum Üben: Spann ein Gummiband kurz und lang und hör den Unterschied. Nächste Frage: Ab wie viel Dezibel wird es gefährlich?
Danach
