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Wahrnehmung akustischer Signale

INFO

Das menschliche Hörempfinden
Wir hören nicht alle Frequenzen mit der gleichen Lautstärke Bei gleicher physikalischer Intensität gilt:

Bei niedriger Lautstärke ist das Ohr für Bässe noch unempfindlicher Beispiel:

Dies erklärt den „Loudness“ Befehl bei älteren Stereoanlagen: Er diente dazu, die Kurve bei niedriger Lautstärke zu kompensieren (durch Anheben von Bässen und Höhen).
Frequenz
dB(A)/Amplitude
Beschreibung
gut zum wissen
Wahrnehmung
Frequenz
125 Hz
dB(A)/Amplitude
45
Beschreibung
Sehr tiefer, dumpfer Ton; schwer ortbar, wenig detailreich.
gut zum wissen
  • Grundfrequenzen vieler Geräte
  • Benötigt mehr Energie
Wahrnehmung
Tiefe Frequenzen werden vom Ohr weniger empfindlich wahrgenommen
Frequenz
500 Hz
dB(A)/Amplitude
35
Beschreibung
Mitteltöne, gut hörbar; wichtig für Sprachverständlichkeit.
gut zum wissen
  • Stimme und Instrumente
  • Zentrale Frequenz für Kommunikation
Wahrnehmung
Ohr reagiert moderat sensitiv
Frequenz
2000 Hz
dB(A)/Amplitude
30
Beschreibung
Sehr gut hörbar, klar; entscheidend für Sprachverständlichkeit.
gut zum wissen
  • Maximale Sensitivität des Ohrs
  • Verständlichkeit der meisten Vokale
Wahrnehmung
Effizient wahrnehmbar auch bei geringem Pegel
Frequenz
7000 Hz
dB(A)/Amplitude
50
Beschreibung
Hohe Frequenz, scharf wahrgenommen; trägt zu Klarheit bei, kann schnell ermüden.
gut zum wissen
  • S-Laute
  • Details von Instrumenten
Wahrnehmung
Cochlea reagiert stark, hohe Empfindlichkeit
Frequenz
12000 Hz
dB(A)/Amplitude
55
Beschreibung
Sehr hohe Frequenz, sehr scharf und durchdringend; verliert mit Alter und Lärmexposition.
gut zum wissen
  • Obertonbereich von Musikinstrumenten
  • Fokus auf Details
Wahrnehmung
Ohr reagiert stark, kann unangenehm sein
Frequenz
16000 Hz
dB(A)/Amplitude
60
Beschreibung
Extrem hohe Frequenz; oft nur bei jungen Menschen wahrnehmbar, sehr durchdringend.
gut zum wissen
  • Obertondetails
  • Alarm- und Signaltöne
Wahrnehmung
Schnelle Ermüdung möglich
Frequenz
20000 Hz
dB(A)/Amplitude
65
Beschreibung
Grenzfrequenz des Hörbereichs; sehr selten bewusst wahrgenommen.
gut zum wissen
  • Ultraschallbereich
  • Höchstfrequente Töne von Geräten
Wahrnehmung
Nur sehr junge Ohren oder empfindliche Personen hören dies
Frequenz
25000 Hz
dB(A)/Amplitude
Ampl. ±8 µm
Beschreibung
Ab 25.000 Hz beginnt ein faszinierender industrieller Prozess: Ultrasonic Assisted Machining (USM) leise für das Ohr, mächtig für die Produktion.
gut zum wissen
  • DMG MORI gehört zu den führenden Herstellern solcher Maschinen (ULTRASONIC-Serie).
  • Materialabtrag bei Keramik/Glas
Wahrnehmung
Reduziert Schnittkräfte deutlich, ideal für harte spröde Werkstoffe.
Frequenz
30000 Hz
dB(A)/Amplitude
Ampl. ±5 µm
Beschreibung
Intensiver Wirkbereich für Mikroimpulse.
gut zum wissen
  • Ultrasonic Assisted Milling
  • Polieren & feine Strukturierung
Wahrnehmung
Ermöglicht hochpräzise Bearbeitung mit geringer Wärmeentwicklung.
Frequenz
35000 Hz
dB(A)/Amplitude
Ampl. ±4 µm
Beschreibung
Oberer Bereich der industriellen USM-Resonanz.
gut zum wissen
  • Mikrostrukturen
  • Feinstbearbeitung von Glas/Saphir
Wahrnehmung
Wird für maximale Feinheit und minimalen Werkzeugverschleiss eingesetzt.
Frequenz
40000 Hz
dB(A)/Amplitude
Ampl. ±3 µm
Beschreibung
Hohe Ultraschallfrequenz; für spezialisiert optimierte Köpfe.
gut zum wissen
  • Halbleiterfertigung
  • High-End Optikbearbeitung
Wahrnehmung
Erlaubt extrem glatte Flächen und minimale Mikroabbrüche.
💡 Merksatz:
Fletcher-Munson-Kurven
Das menschliche Ohr hört nicht linear! Bei gleicher physikalischer Lautstärke (dB) werden mittlere Frequenzen (1 4 kHz) als am lautesten empfunden. Bässe und Höhen müssen bei leisen Pegeln deutlich angehoben werden, um gleich laut zu wirken.

Ultraschall liegt ausserhalb des hörbaren Bereichs, kann aber durch seine extrem schnellen Schwingungen trotzdem zum Schneiden, Schleifen und Bearbeiten harter Materialien genutzt werden. Die Amplitude beschreibt dabei, wie weit das Werkzeug bei jeder Ultraschall-Schwingung ausgelenkt wird und bestimmt die Stärke des Materialabtrags


Amplitude = maximale Auslenkung einer Schwingung

Bei USM bedeutet das: