Physik Forum

[Rapante]

Hallo zusammen!

Schon lange beschäftige ich mich mit der Akustik bei der Sprachproduktion, also auch damit, wie Sprachschall im Oszillogramm und Sonagramm dargestellt wird etc.
Letztens hat mich aber eine Studentin mit einer Frage so verunsichert, dass ich mich seitdem im Kreis drehe und total verwirrt bin!
Es geht um folgendes:

"Frequenz" ist ja grundlegend definiert als Schwingungen pro Sekunde. Daher können wir dem Stimmton eine bestimmte Frequenz in Hz zuweisen, z.B. Stimmton bei Frauen um die 200 Hz - 200 Glottisschwingungen pro Sekunde.

So.
Jetzt gibt es aber auch andere Laute, die z.B. einem Rauschen sehr nahe kommen (Frikative), und die keinen Stimmton haben, wie z.B. ein ssssssss.

Hier gibt es in den hohen Frequenzen (ca. 8000 Hz) viel Energie, man sagt also, dieser Laut hat einen Frequenzschwerpunkt zwischen 6000 und 8000 Hz.
Verstehe jetzt nicht, wie man da von Schwingungen pro Sekunde (Hz) reden kann, wenn man doch im Oszillogramm sieht, dass so ein Geräusch überhaupt nicht periodisch, sondern ganz und gar aperiodisch ist.

Wie kann man also bei einem aperiodischen Signal wie dem Rauschen von Frequenz reden, also von Schwingungen pro Sekunde?

Ich freue mich auf eine baldige Erleuchtung!

[Ebs1]

Hier kommt hoffentlich die Erleuchtung.
Während die Sprach-Grundfrequenz bei einem Mann bei 130 Hz (c0) liegen kann und bei einer Frau fast eine Oktave höher etwa bei 240 Hz (b0, h0) zu finden ist, liefert eine Stimmgabel mit dem Kammerton a' eine einzige Frequenz von 440 Hz. Dagegen ist Rauschen nicht nur eine Frequenz, sondern ein breites Band von Frequenzen (ein Frequenzband), das - wenn es im Frequenzbereich zwischen 20 Hz und 20 kHz liegt - von uns Menschen gehört werden kann. Hier ist das breitbandige veränderliche Rauschen eines Wasserkochers (kalt warm und kochend).



Es gibt also auch rauschähnliche Laute zwischen 6000 Hz und 10000 Hz, wobei der Frequenzschwerpunkt bei 8000 Hz liegen kann.
Siehe hier das Phonem "TZ". Das ist genau der genannte "Rauschfall".



Viele Grüße ebs
http://www.sengpielaudio.com

[Rapante]

Ok, danke schonmal!

Also ein Rauschen besteht aus vielen Frequenzen gleichzeitig. Ist klar.
Aber bei einem Rauschen "schwingt" ja nix, anders als bei der Stimmgabel oder den Stimmbändern, bei denen mir klar ist, warum sie eine Frequenz erzeugen.

Wie kann dann ein Rauschen eine Frequenz erzeugen, wenn dabei gar nix schwingt?

Was heißt es, wenn ein Wasserkocher in so vielen Frequenzen gleichzeitig Amplitude hat, schwingen da die Luftmoleküle gleichzeitig 8000 mal und 2000 mal, 14000 mal usw. - oder schwingt halt jedes Luftmolekül anders und es gibt deshalb so ein breites Frequenzband?

[Ebs1]

[Rapante]

ok, danke!

Ich kenne Amplituden-Frequenzspektren.

Mich verwirrt nur das Wort "Frequenz" - welches ja eigentlich heisst "Schwingungen pro Sekunde", aber was schwingt bei einem Geräusch dann, welches so viele verschiedene Frequenzen, also so viele verschiedene Schwingungen pro Sekunde (seien sie auch nicht periodisch) hat?

[Ebs1]

[Rapante]

Jetzt hab ichs!
Tausend Dank!
Der Groschen ist gefallen

Alles erklärt sich am Besten in der Musik