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Ton, Klang, Geräusch

Ein Ton besteht nur aus reinen Sinusschwingungen. Die Amplitude bestimmt die Lautstärke und die Frequenz die Tonhöhe. Ein Beispiel dafür ist der Ton einer Stimmgabel. Gitarren erzeugen Klänge, die aus Grund- und Obertönen bestehen. Die verschiedenen Obertöne machen Instrumente einzigartig. Bist du interessiert? Schau dir an, wie sich Töne und Klänge voneinander unterscheiden!

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Team Digital
Ton, Klang, Geräusch
lernst du in der 7. Klasse - 8. Klasse - 9. Klasse - 10. Klasse

Ton, Klang, Geräusch Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Ton, Klang, Geräusch kannst du es wiederholen und üben.
  • Beschreibe wichtige physikalische Größen einer akustischen Schwingung.

    Tipps

    Für die Frequenz $f$ und die Schwingungsdauer $T$ gilt folgender Zusammenhang:

    ${f}$ = $\dfrac{1}{T}$

    Laute Töne haben eine große Amplitude.

    Lösung

    Suche dir als Erstes einen Satzanfang auf der linken Seite heraus und ordne dann das dazugehörige Satzende auf der rechten Seite zu.

    Folgende Zuordnungen sind richtig:

    • Die Amplitude $y$ gibt an, wie laut ein Ton ist.
    • Die Schwingungsdauer $T$ gibt an, wie lange eine vollständige Schwingung dauert.
    • Die Frequenz $f$ gibt an, wie hoch ein Ton ist.
    • Der Kehrwert der Schwingungsdauer $T$ beschreibt die Frequenz $f$ einer Schwingung.

  • Entscheide, welche Art des Schallsignals dem jeweiligen Diagramm zugeordnet werden kann.

    Tipps

    Der reine Ton ist eine Sinusschwingung.

    Das Geräusch ist nicht periodisch.

    Beim Knall erhöht sich kurzzeitig die Amplitude, die jedoch ganz schnell wieder abfällt.

    Lösung

    Die grafischen Darstellungen zeigen die Lösung dieser Aufgabe:

    • Der reine Ton ist eine Sinusschwingung. Diese ist immer periodisch (wiederkehrend).
    • Der Klang ist nicht mehr sinusförmig, aber trotzdem periodisch. Er entsteht aus der Überlagerung mehrerer Töne.
    • Eine unregelmäßige Schwingung (nicht sinusförmig und nicht periodisch) wird als Geräusch bezeichnet.
    • Beim Knall ist nur eine große Auslenkung zu beobachten, die jedoch sofort wieder abschwillt.

    Schaue dir alles noch einmal in den Bildern an.

  • Gib an, welche Aussagen zum Schall richtig sind.

    Tipps

    Infraschall kann von Maschinen ausgesendet werden und führt beim Menschen öfters unbewusst zu Unwohlsein.

    Der Frequenzbereich des Ultraschalls beginnt direkt nach dem für Menschen hörbaren Bereich.

    Lösung

    Der Bereich des Infraschalls beginnt bereits bei $\pu{16 Hz}$. Infraschallsignale werden beispielsweise von Maschinen erzeugt. Wir können diese mit unserem Körper unbewusst wahrnehmen, aber nicht hören. Ist der Ton sehr laut, empfinden wir das aber als sehr unangenehm.
    Ultraschallsignale sind sehr hohe Töne. Diese passen wohl besser zu einer Maus als zu einem Elefanten.


    Folgende Aussage sind richtig:

    • Menschen können Frequenzen zwischen $\pu{16 Hz}$ und $\pu{20000 Hz}$ hören.
    • Der Frequenzbereich unter $\pu{16 Hz}$ wird als Infraschall bezeichnet.
    • Fledermäuse nutzen Ultraschallsignale, um sich in der Umgebung zu orientieren.

    Folgende Aussagen sind falsch:

    • Infraschall kann der Mensch unbewusst mit seinem Körper wahrnehmen und sich gut dabei entspannen.
    • Elefanten und Giraffen können Ultraschallsignale aussenden.
    • Der Frequenzbereich über $\pu{30000 Hz}$ wird als Ultraschall bezeichnet.

  • Vervollständige die gegebenen Intervalle mit den Verhältnissen ihrer Tonfrequenzen.

    Tipps

    Bei einer Oktave ist der höhere Ton doppelt so groß wie der tiefere Ton.

    Bei einer großen Terz verhält sich die Frequenz des oberen Tons zur Frequenz des unteren Tons wie $5 : 4$.

    Lösung

    Wenn du dir die Reihenfolge der Begriffe so merkst, kannst du dir die Verhältnisse gut ableiten.


    Reihenfolge:

    • Oktave
    • Quinte
    • Quarte
    • große Terz

    Die erste Zahl des Verhältnisses beginnt bei der Oktave mit $2$ und wird dann weiter durchnummeriert:

    • Oktave: $2$
    • Quinte: $3$
    • Quarte: $4$
    • große Terz: $5$

    Die zweite Zahl des Verhältnisses beginnt bei der Oktave mit $1$ und wird dann auch weiter durchnummeriert:

    • Oktave: $2 : 1$
    • Quinte: $3 : 2$
    • Quarte: $4 : 3$
    • große Terz: $5 : 4$

    Und schon ist der Esel über die Brücke gelaufen ...

  • Gib an, auf welchen Bildern gerade ein Klang oder ein Knall erzeugt wird.

    Tipps

    Ein Klang wird zum Beispiel durch ein Musikinstrument erzeugt.

    Eine Explosion erzeugt einen Knall.

    Zum Tanzen wird meistens Musik gespielt.

    Lösung

    Suche zunächst alle Bilder heraus, auf denen du Musikinstrumente siehst oder erkennst, dass Musik den Raum erfüllt.


    Du findest:

    • eine Band mit Schlagzeug und Gitarre und
    • die Tanzenden, bei denen durch die Noten angedeutet ist, dass sie sich zu einer Musik bewegen.

    Nun kannst du nach allen Bildern schauen, die noch übrig sind:

    • Fische können wir nicht hören.
    • Bei dem Fahrradfahrer platzt gerade kein Reifen.
    • Der Löwe sitzt brav im Park und ist ganz still.

    Es bleibt somit nur noch:

    • das explodierende Glas
    Dieses verursacht garantiert einen großen Knall.

  • Berechne die Frequenzen einer Quarte des Kammertons $a$ nach oben und nach unten.

    Tipps

    Die Töne einer Quarte haben nach unten ein Verhältnis von $3:4$.

    Du musst die Frequenz des Kammertons $a$ mit $\dfrac{4}{3}$ multiplizieren, wenn du den oberen Ton der Quarte erhalten willst.

    Lösung

    Der Kammerton $a$ hat eine Frequenz ${f}$ von $\pu{440 Hz}$. Das kannst du auch in einer Tabelle nachschauen.

    Die Töne einer Quarte haben nach oben ein Verhältnis von $4:3$. Zur Bestimmung der Frequenz ${f}$ des oberen Tons musst du daher rechnen:

    ${f_{oben}} =\dfrac{4}{3} \cdot f \approx \pu{587 Hz}$

    Die Töne einer Quarte haben nach unten ein Verhältnis von $3:4$. Zur Bestimmung der Frequenz ${f}$ des unteren Tons musst du rechnen:

    ${f_{unten}} =\dfrac{3}{4} \cdot f = \pu{330 Hz}$

    Wenn du willst, dann kannst du in einer Frequenztabelle außerdem noch herausfinden, welche Töne sich hinter diesen Frequenzen verbergen.