Schall und Schwingungen

Jeder Ton beginnt mit einem Körper, der schwingt: eine Gitarrensaite, eine Lautsprechermembran, die Stimmlippen im Kehlkopf. Dieser Körper schiebt die Luftteilchen vor sich her und lässt beim Zurückschwingen Platz. So entstehen abwechselnd Bereiche mit etwas höherem und etwas niedrigerem Druck. Diese Druckschwankungen laufen als Schallwelle von der Quelle weg.

Wichtig ist: Die Luftteilchen selbst wandern nicht mit. Jedes Teilchen pendelt nur um seine Ruhelage hin und her und stößt dabei seinen Nachbarn an. Weitergegeben wird also die Schwingung, nicht die Luft. Weil die Teilchen in Ausbreitungsrichtung schwingen, ist Schall in Luft eine Längswelle. Genau deshalb braucht Schall immer ein Medium – Luft, Wasser, Holz, Metall. Im Vakuum gibt es keine Teilchen, die sich anstoßen könnten, und damit herrscht dort völlige Stille.

Zwei Größen beschreiben eine Schwingung. Die Periodendauer T ist die Zeit für eine vollständige Hin- und Herbewegung, gemessen in Sekunden. Die Frequenz f gibt an, wie viele Schwingungen pro Sekunde stattfinden, gemessen in Hertz (Hz). Beide sind Kehrwerte voneinander, es gilt f = 1/T. Die Frequenz bestimmt, wie hoch du einen Ton hörst: 440 Hz ist das Kammerton-a. Die Amplitude, also die Stärke der Druckschwankung, bestimmt dagegen die Lautstärke. Der Mensch hört etwa von 16 Hz bis 20 000 Hz.

Ein typischer Fehler: Viele schreiben, Schall brauche kein Medium, weil man ihn ja „durch die Luft“ höre und Luft nach nichts aussieht. Doch genau die Luft ist das Medium. Unter einer Glasglocke, aus der die Luft abgepumpt wird, siehst du eine Klingel noch schlagen, hörst aber nichts mehr. Licht kommt durch das Vakuum, Schall nicht.