Wenn zwei Töne mit fast gleicher Frequenz zusammen erklingen, hört man diese Töne nicht mehr getrennt. Man hört einen periodisch an- und abschwellenden Ton. Dies nennt man Schwebung.
Im folgenden Beispiel hörst (und siehst) du einen Sinus-Ton von 150 Hz zusammen mit einem von 153 Hz.
Und hier zwei Sinus-Töne von 440 und 441 Hz.
Wie du hörst, schwebt das zweite Beispiel langsamer. Die Schwebungsfrequenz läßt sich ganz einfach berechnen:
sie ist der Differenz-Betrag der beiden Frequenzen, also:
Wenn die Differenz zwischen den beiden Tönen größer wird, wird der Ton "rau", er beginnt zu r-r-r-rollen. Höre einen konstanten Ton von 300 Hz, und dazu einen zweiten, der auch mit 300 Hz beginnt und kontinuierlich auf 320 Hz wächst:
In der folgenden Skizze siehst du wie die Schwebung entsteht. Die Amplituden der beiden fast gleichen Frequenzen verstärken und schwächen sich periodisch. Im Beispiel unten erreichen die Amplituden der roten und blauen Kurve jeweils nach 11 Perioden (der blauen Kurve) die gleiche Position zueinander.
Welche Tonhöhe hat nun ein schwebender Ton? Er liegt genau zwischen den beiden Frequenzen. Wenn die beiden erzeugenden Frequenzen also 55 Hz und 50 Hz betragen, hören wir einen schwebenden Ton von 52,5 Hz. Die Schwebefrequenz beträgt dann 5 Hz.
Ab welchem Frequenzabstand hören wir zwei Töne als getrennt?
Höre unten einen Klavierton 440 Hz, und dazu einen Ton, der zuerst 100 Cent Abstand hat, (also einen Halbton), der dann jeweils um 20 cent verringert wird.
100 Cent | 80 Cent | 60 Cent | 40 Cent | 20 Cent |
getrennt wahrnehmbar? |
Bei weniger als 50 Cent Abstand kannst du wahrscheinlich die beiden Töne nicht mehr getrennt wahrnehmen.
Bei Sinustönen kann es noch schwieriger werden, da kommen noch Differenztöne ins Spiel. Höre hier zwei Sinus-Töne, der eine mit konstanten 440 Hz, der andere steigend von 440 - 500 Hz. Das macht 221 Cent aus, also etwas mehr als einen Ganzton:
a. reine Sinustöne.
b. mit beigemischten Obertönen.