2 OBJEKTE KÖNNEN ANDERE OBJEKTE AUS DER FERNE BEEINFLUSSEN

Klang

Klang ist die Form von Energie, die durch Schwingung von Materie erzeugt wird. Wenn das Material vibriert, wird diese Vibration auf umgebende Materialien wie Luft übertragen. Daraus folgt, dass der Klang durch die Bewegung von Material (Materie) erzeugt wird. Wenn die erregten Luftteilchen auf das Hörorgan einer Person auftreffen, fühlt es sich an wie ein Klang. Da die Schwingung der Teilchen auf andere Materialteilchen übertragen wird, geht die Vibrationskraft allmählich verloren. Der Klang wird schwächer, bis er vollständig verschwindet (wenn die Schwingungsenergie nicht ausreicht, um andere umgebende Partikel anzuschweigen). Die allmähliche Übertragung und Dämpfung des Klangs kann mit der Ausbreitung der Wellen im Wasser verglichen werden, nachdem der Stein auf einen ruhigen Wasserspiegel eingestellt wurde. Wenn die Materialteilchen schnell schwingen, nimmt eine Person die entstehende Schwingung als einen Hochfrequenzton wahr (hohe Töne). Wenn die Partikel langsamer vibrieren, ist die Schallintensität schwächer (tiefe Töne). Ein weiteres Merkmal des Klangs ist die Lautstärke. Wir messen sie in Dezibel. Das menschliche Flüstern hat ungefähr 15 bis 20 Dezibel. Der Ton, der mehr als 85 Dezibel beträgt und wir ihm regelmäßig ausgesetzt sind, kann unser Gehör schädigen. Der Schmerz in unserem Ohr fühlt sich bei 130 Dezibel an und ein solcher Ton kann das Gehör mechanisch so stark schädigen, dass das Hörorgan nicht mehr funktioniert

Klangübertragung

Im Gegensatz zu Licht wird der Klang nur durch die Materialien übertragen. Da Schallübertragung die Übertragung von Teilchenvibrationen auf andere Teilchen bedeutet, die sich in der Nähe derjenigen befinden, die vibrieren, wird der Schall besser durch Materialien übertragen, in denen Teilchen näher zusammen gelagert sind. Dies bedeutet, dass der Klang besser durch Feststoffe als durch Flüssigkeit und besser durch Flüssigkeit als durch gasförmige Stoffe übertragen wird. Während sich zum Beispiel in trockener Luft der Schall mit einer Geschwindigkeit von 343 Metern pro Sekunde ausbreitet, bewegt sich der Schall im Wasser gleichzeitig bis auf 1.482 Meter und im Stahl auf 4.512 Meter. Daraus folgt auch, dass in dem Raum, in dem kein Material (Masse) vorhanden ist (im Vakuum), der Klang nicht übertragen wird.

Abbildung 18: Klangwahrnehmung

Da der Klang im Prinzip eine Vibration des Materials ist, kann er auch durch die Berührung wahrgenommen werden. Ein gesunder Mensch hat für die Wahrnehmung von Klängen Hörorgan entwickelt. Das Hörorgan wurde entwickelt, um die Bewegung verschiedener Materialien und Organismen in der Umwelt zu erfassen. Bewegung erzeugt einen Klang, der in die Ohren eines Menschen gelangt, und aufgrund der Erfahrung kann man beurteilen, was ein bestimmter Klang verursacht hat, und entsprechend darauf reagieren. Menschen mit einer Hörschädigung verlassen sich mehr auf andere Sinne, und der Ton wird normalerweise besser durch die Berührung aufgezeichnet. Wenn wir unsere Hand an den Hals liegen und reden, spüren wir das Geräusch der Vibration auf unserer Handfläche.

Hörorgane

Man hat Hörorgane entwickelt, die seiner Lebensweise angemessen sind. Da er für andere Tierarten nicht allgemein eine Beute ist und er gleichzeitig nicht auf die Jagd in der Nähe angewiesen ist (die Jagd kann mit verschiedenen Instrumenten betrieben werden), sind die Hörorgane nicht so gut entwickelt als bei anderen Tierarten. Ein typisches Merkmal von Tieren, die Geräusche wahrnehmen können, die man nicht mehr hört, sind beispielsweise verschiedene Raubtiere, wie Fuchs, Wolf, aber auch verschiedene Beute, wie Reh oder Kaninchen. Diese Tiere haben normalerweise größere Ohren, um Schallwellen von größeren Bereichen zu erfassen und sie auf das Innenohr zu konzentrieren, und das Ohr kann sich zu verschiedenen Seiten drehen, ohne den Körper zu bewegen.

Abbildung 19: Hörorgane von Tieren

Das Funktionsprinzip eines größeren Ohres kann durch ein umgekehrtes Megaphon oder durch einfaches Auflegen der Handflächen oder anderer (am besten festsitzender) Objekte auf das Ohr untersucht werden, so dass der Schall aus einem größeren Raum „gesammelt“ und im Ohr zentriert wird, wofür auch die Form des Ohres angepasst ist.

Interessanterweise wächst das menschliche Ohr ein Leben lang. Das menschliche Gehör wird allmählich abgenutzt, und das vergrößerte Ohr kann aufgrund der geringeren Funktionalität des Mittel- und Innenohrs bei Hörgeschädigten eine etwas bessere Erfassung der Umgebungsgeräusche liefern. Manchmal brauchen wir Schall, um sich gut im Raum zu verbreiten (zum Beispiel in Hörsälen oder Konzertsälen), und manchmal wollen wir nicht, dass der Schall sich ausbreitet (zum Beispiel in Bibliotheken). Wir sprechen über die akustischen Eigenschaften der Räume. Ihr Design verwendet Informationen über Materialien und ihr Verhalten gegen den Klang. Einige Materialien absorbieren den Klang insbesondere dadurch, dass der Klang die Partikel dieses Materials schwingt und die Partikel schwingen weniger andere Partikel. Bei anderen Materialien kann der Ton reflektiert werden. Dies sind insbesondere feste Materialien.

Echo

Wir spüren das Echo, wenn das Material, von dem der Klang reflektiert wird, in einer bestimmten Entfernung ist, so dass der reflektierte Klang wieder wahrgenommen wird, d. h. er wird nicht verschwinden, wenn er reflektiert wird und zu unserem Ohr zurückkehrt. Wenn wir jemanden anrufen wollen und die Person ist ziemlich weit von uns entfernt oder wir befinden uns in einer belebten Umgebung, legen wir intuitiv unsere Handflächen um den Mund und erzeugen eine Art Trichter, um den Klang weiter auszubreiten. Wir schaffen ein einfaches Megaphon. Diese Methode zur Verbesserung der Schallausbreitung in den Stimmbändern geschafft funktioniert definitiv. Die Ursache sind zwei verschiedene Phänomene. Das erste besteht darin, dass wir durch die Schaffung eines Trichters den Klang so lenken, dass er nicht vom Mund nach allen Seiten wandert, sondern dass er sich mehr direkt in Richtung des Adressaten bewegt. Das zweite Prinzip hat eine größere Auswirkung auf die Verbesserung der Schallausbreitung. Immer wenn sich der Schall von einem engeren Raum zu einem breiteren Bereich ausbreitet, wird ein Teil der Schallwellen zurück reflektiert. Die Form des Trichters bewirkt, dass diese Schallwellen nicht zurück reflektiert werden, sondern durch die spezifische Form des Trichters nach außen reflektiert werden, wo wir sie haben wollen.

Der Klang der Stimmbänder dringt in eure Münder ein und bringt sie in direkten Kontakt mit dem Trichter (Handfläche oder direkt ein Megaphon), im Trichter wird er reflektiert und gelenkt und kommt ohne viel Energieverlust weiter. Damit das Megafon gut funktioniert, sollte es aus diesem Grund so lang sein wie die Schallwellen, die wir mit dem Megaphon verstärken wollen. Die menschliche Stimme hat eine Wellenlänge von mehreren Zentimetern, so dass das Megafon mit einer Länge von 80 cm (das offizielle Sprachmegaphon hat eine Länge von 81,28 cm) für die Stimmverteilung geeignet ist.

Abbildung 20: Megaphon